0　引　言

       平麵二次包絡環麵（miàn）蝸杆傳動自70 年代中期由我國首創以來（lái）, 經過廣大科技工作者的不斷（duàn）努力, 其類型已由平麵一（yī）次( 二次) 包絡環麵蝸杆傳動發展為柱（zhù）麵包絡（luò）環麵蝸杆傳（chuán）動、滾錐包絡環麵蝸杆傳動、球麵包絡環麵蝸杆傳動等多（duō）種形式. 環（huán）麵蝸杆傳動由於在承載能力、傳動效率等方麵具有（yǒu）較大的優越性, 因而得到越來越廣泛的（de）應用[ 1, 2, 3] . 但由於設計計算和（hé）加工較（jiào）複雜, 設備專用, 價格昂貴, 一直難於更廣泛地推廣.為便於一般機（jī）械加工單位生（shēng）產環麵蝸杆傳動, 本文給出以平麵二（èr）次包（bāo）絡環麵蝸杆（gǎn）傳動（dòng）為例, 在滾齒機上加工環麵蝸杆副的（de）實踐. 經反複驗證, 用滾齒機加工出的環麵蝸（wō）杆（gǎn）傳動運行（háng）可靠, 效率高（gāo）, 為這種蝸杆傳動的推廣應用創（chuàng）造了（le）條件.

1　加工平麵二次包絡環麵蝸杆副（fù）的誤差（chà）因素分析

      1. 1　計算公式（shì）有待改進

      動力蝸杆蝸輪傳動副的精度主要由接（jiē）觸精度和齒側間隙保證, 而齒側間隙則由蝸杆的齒厚和（hé）中心距α決定（dìng）. 以往加工計算中（zhōng）是以文（wén）獻中所（suǒ）給出的蝸杆計算圓法向弦齒厚公式( 1) 為計算依據:

      但是, 對於平麵二（èr）次包絡環麵蝸杆來講, s2 值從蝸杆的中間到兩端逐漸減少, 值在不同截麵又不相同. 所以, 利用上麵（miàn）的公式（shì）( 1) 來計算弦齒厚以保證齒側間隙, 顯然誤差太大.

      1. 2　蝸輪滾刀是（shì）關鍵問題

      在平麵二次（cì）包絡環麵蝸杆（gǎn）的加工過程中, 蝸輪滾刀和蝸（wō）杆（gǎn）應具有同一性. 即滾刀和蝸杆的齒形和導程（chéng）應具有同一性, 也就是（shì）說（shuō）蝸輪終加工滾刀的切削刃應該相當於相配蝸杆的螺紋（wén）表麵. 蝸輪滾刀（dāo）對蝸輪的位置和蝸杆對於蝸輪（lún）的位置應具有（yǒu）同一性, 也就是要求以下三點: ( 1) 中心距保持不變; ( 2) 滾刀和蝸杆對蝸輪中心的偏移（yí）一致; ( 3) 滾刀軸線、蝸杆軸線（xiàn）對蝸輪軸線的夾角一（yī）致.

      在加工平麵二次包絡環麵蝸杆傳（chuán）動中, 難以達到上述的兩個同一性, 主要因素如下:

      1) 工藝因素

      工件安裝中心與工件回轉中心（xīn）不重合（hé）, 產生偏心誤差. 加工蝸輪（lún）時采用徑向進給會帶（dài）來齒形缺（quē）陷. 另外, 加工過程的現場控製也是影響傳動精度的一個重要（yào）因素.

      2) 機床因素

      機床分度蝸輪本身的齒距誤差( 相鄰、累積誤差) 都會造成（chéng）蝸（wō）杆滾刀的加工誤差. 機床傳動鏈誤差、分齒誤差都會影響平麵二次包絡環麵蝸杆副的精確加（jiā）工和製造.

      3) 刀具精（jīng）度

      蝸輪滾刀的理論製造誤差、齒形（xíng）缺陷、前刃刃磨時的幹（gàn）涉都是影響蝸杆副加（jiā）工的因（yīn）素.為了提高平麵二次包絡環麵蝸杆副的加（jiā）工精度, 避免上述問題, 采取以下幾種措施.提高平麵（miàn）二次包絡（luò）環麵蝸杆副的加工精度采取的措施.

      2. 1　精確（què）計算法向弦齒厚來代替近似計算結果

       在實際加工過程中, 充分利用計（jì）算機運算速度快、計算準確的特點, 建立與實際加工過程相一致的空間（jiān）坐標係, 利（lì）用推出的蝸杆齒廓甲、乙兩麵的方程式( 2 和3) 做計算.

      蝸杆齒廓甲麵方程:

      蝸杆齒廓乙麵方程:

      根據圖1 所示來計算出精確的弦齒厚. 再利用公式( 4) 計算不同1 的螺旋升角之值, 然（rán）後再利用sn= s2 ·cosγ精確計（jì）算法（fǎ）向弦齒厚.

      弦齒厚的計算過（guò）程如下:

      子程序( 1) 用來求甲麵與軸向截麵交（jiāo）點, ( x A , z a ) 為計算結（jié）果（guǒ）.

      子程序( 2) 用來求乙麵與軸向截麵交點, ( x a, z b) 為（wéi）計算結果.

      子（zǐ）程序（xù）( 3) 用來求甲麵圓弧上（shàng）某點（diǎn）的螺旋角, 螺旋角為計算結果.

      子程序( 4) 是（shì）一維搜索子程序, 隻要輸入已知函數, 便（biàn）可求（qiú）得極值結果.

      利（lì）用上述過程計算出精確結果後, 用該結果在實（shí）際加工中進行測量, 使齒側間隙滿足理論上的需要, 從（cóng）而達（dá）到理論（lùn）、實際的一致（zhì）.

      2. 2　嚴格控製中心距

      在加工（gōng）滾刀、蝸輪、磨製蝸杆、車製蝸杆弧麵及車製蝸杆螺旋槽等一係列加工過程中, 對蝸輪蝸杆傳動的中心距加以嚴（yán）格控製, 使實（shí）際（jì）中心距（jù）0 和理論中心距的誤差不大於0. 02mm, 原理如圖3.

      2. 3　嚴格控製（zhì）蝸（wō）輪滾刀、蝸杆的對稱中心線（xiàn）對蝸輪中心線的偏（piān）移

      為提高滾刀的精度, 保證其和蝸杆的齒形導程具有（yǒu）同一性, 在嚴格（gé）控製中心距的條件（jiàn）下, 用相同的（de）方法來（lái）磨製滾刀（dāo）和蝸杆. 為保證滾刀蝸杆對蝸輪中心（xīn）的偏移一致, 采用百分表（biǎo）來控製其偏移. 如圖4 所示. 具體方（fāng）法為, 先用（yòng）百分表測（cè）量蝸杆或滾刀和左端麵基準對蝸輪中心的偏（piān）移, 然（rán）後將刀架旋轉180°後, 再用百分（fèn）表測量蝸杆或滾刀（dāo）的右端麵基（jī）準對（duì）蝸輪中心的偏移. 由於蝸杆或（huò）滾刀應相對蝸輪中心（xīn）線為對（duì）稱（chēng）, 所以測量出的偏移量也應相等. 否則就要重新調整蝸（wō）杆或滾刀的（de）位置, 然後再重新（xīn）測量左、右基（jī）準的偏移量, 直到相等時（shí）為止.

      在（zài）完成上述工作（zuò）的同時, 合理（lǐ）選擇傳動齒數, 解決機床分度誤差, 選擇機床誤差變化平穩的區域工作,也獲得了良好的效果.

3　平麵二次包絡環麵蝸杆傳（chuán）動減（jiǎn）速箱的效率試驗.

      利用理論（lùn）分析計算和實際加工的一些經驗, 生產了（le）平麵二次包絡環麵蝸杆傳動減（jiǎn）速箱（xiāng）, 主要參數（shù）為（wéi）:

      基圓直徑d = 60mm.

      為便於比較（jiào）, 在試驗台上同樣測了同參數的阿基米德蝸杆傳動減速箱的效率, 試驗數（shù）據見表1 和表2. 由表可知平麵二次包絡環麵蝸杆傳動減速箱（xiāng）的平均效率可達到83. 3% , 大大高於同參數阿基米德蝸杆傳動減速箱的（de）平均效率65. 76% . 這（zhè）就證明（míng）利用普通y - 3180 滾齒機同樣也可生產出高效（xiào）率的平麵二次包絡環麵蝸杆副.