本發明涉及蝸杆機(jī)械加工技術領域,尤其是涉及一種ZC型蝸杆-蝸輪副的加工方(fāng)法。
背景技術:
蝸杆減速器可實現空間交錯軸(zhóu)之間的動力傳(chuán)遞(dì),特(tè)別是可實現空間垂直交錯(cuò)軸之間的動力傳遞,並且具(jù)有傳動平穩無噪聲、大(dà)傳動比(bǐ)的特點,在現代工(gōng)業和民用設施中應用廣泛。蝸杆傳動大的缺點是效率低,自(zì)鎖蝸杆的效率隻有40%~45%,單頭非自鎖蝸杆(gǎn)的效率為70%~75%,雙頭非自鎖蝸杆的效率為75%~82%,三頭和四頭蝸杆的效率在80%~92%,但三頭(tóu)和四頭蝸杆加工困難、成本高,在市場(chǎng)上不具有價格(gé)競(jìng)爭性。圓弧麵蝸杆(ZC型)的效率高,理論傳動效率達(dá)到85%~95%,但由於受(shòu)到加工設備和加工方法(fǎ)的影響,在(zài)現有加工工藝下,ZC型蝸杆的效率大多在85%~88%之間,想進一步提(tí)高效率十分(fèn)困難。
技術實現要素:
本發明的目的就是為了解決上(shàng)述問題而提供一種傳動效率高的ZC型蝸杆-蝸輪副的加工方法,采用本方法可使一級蝸杆減速器的效(xiào)率提高(gāo)到88%~95%。
本發明的目的通過以下技(jì)術方(fāng)案實現:
一種ZC型蝸杆-蝸輪副的加(jiā)工方法,蝸杆的加(jiā)工具體包括以下步驟:
(a)加工蝸杆兩端(duān)麵的中心(xīn)孔,以中心孔為定位基準,加(jiā)工蝸杆的軸承安裝位置;
(b)以軸承安(ān)裝(zhuāng)位置為定位基準,加工蝸杆的各軸段,包括端麵、退刀槽和越程槽,銑削蝸杆齒並對蝸杆齒麵進行粗磨,再對蝸杆齒進(jìn)行熱處理;
(c)以軸承安裝位置為定位基準,對蝸杆兩端麵的中心孔進行精磨;
(d)以精磨後(hòu)的(de)中心孔為定位基準,精磨(mó)蝸杆的各軸段,包括端麵、退刀槽、越程槽、軸承(chéng)安裝位置、軸肩和蝸杆(gǎn)齒;
蝸輪采用增(zēng)徑的(de)滾刀進行加工,在蝸輪的齧合區形(xíng)成容(róng)納潤滑油的(de)油涵。
加工過程包括粗車加工和半精加工。
步驟(b)蝸杆齒麵進行粗磨,預(yù)留的粗磨餘量為0.2-0.3mm。
步驟(b)的熱處理采用滲碳淬火處理,滲碳淬火處理後滲碳層的厚度為0.8-1.5mm,硬度為58-62HRC。
精磨後(hòu)蝸杆的軸承安裝位置和蝸杆齒表麵的粗糙(cāo)度(dù)小於Ra0.4,蝸(wō)杆的其(qí)餘磨削表(biǎo)麵的粗糙度在Ra0.63以下。
步驟(b)銑削蝸杆(gǎn)齒采用(yòng)旋風銑床。
粗磨後預留0.2-0.3mm的精(jīng)磨餘量,一方麵可以減少滲碳淬(cuì)火(huǒ)後精磨的加工量,另一方麵保持(chí)適當的滲碳淬(cuì)硬(yìng)層厚度,保證精磨後(hòu)蝸(wō)杆的表麵硬度;滲碳淬火處理針對蝸杆齒進行,使(shǐ)蝸杆獲得足夠的精度和(hé)硬度,提高蝸杆(gǎn)-蝸輪副的壽命和(hé)傳動效率,滲碳淬火後的滲碳層厚度0.8~1.5mm,減去預留0.2-0.3mm精磨餘量,保證淬硬(yìng)層的厚度在0.5mm以上。
精(jīng)磨中心孔以軸承安(ān)裝位置為定位基準,分別或同時對蝸杆兩端的中心孔(kǒng)在中心孔磨床上(shàng)進行精磨,該步驟是保障(zhàng)加工高效率蝸杆-蝸輪(lún)副的關鍵之一,通過該步驟可以減少加工中的彎曲變形,提高蝸杆(gǎn)軸的對中性。
蝸杆表麵的(de)硬度和粗糙度(dù)是影響效率的關(guān)鍵,本發明加(jiā)工方法保證加工(gōng)的蝸杆齒麵保持良(liáng)好的形狀和尺(chǐ)寸精度,精磨各檔外圓和端麵,以蝸杆兩端的中心孔(kǒng)為定位基準,精磨後各磨削表(biǎo)麵粗糙度Ra0.63以下,軸承安裝位(wèi)置和蝸杆齒表麵的粗糙度小於Ra0.4,保(bǎo)證精度。
蝸輪加工刀具相對於標準滾刀,進行了增徑選擇,從而在蝸杆齒和(hé)蝸輪齒齧合中形成了油涵,油涵在磨損過程(chéng)中不會消失,可以在蝸杆-蝸(wō)輪副工作的全生命周期(qī)中保持齧合邊有足夠的潤滑油(yóu)進入齧合區。
與現有技術相比,本(běn)發明蝸杆的加工首先以粗加工的中心孔(kǒng)為定位基準加工軸承安裝位置,再以軸承安裝位置為定位基準粗加工蝸杆各軸段,對蝸杆齒進行(háng)熱處理,之後再精加工中心孔,減少蝸杆因滲碳淬火而引起的彎曲變形對精磨齒的影響,後再以精加工後的中心孔為定位基準精加工(gōng)蝸杆各(gè)軸段,通(tōng)過該步驟可以極大的減少加工中的彎曲變形,提高蝸杆(gǎn)軸的對中性,充(chōng)分保證加工的精度,提高蝸杆加工的尺寸的準確度;蝸輪在蝸杆齒和蝸輪齒齧合中形(xíng)成了油涵,保證潤滑,進一步提高傳動效率和使用壽命。此外,本發明方法簡(jiǎn)單可行,不用複雜的機械加(jiā)工設備就可獲得良好(hǎo)的加工精度和傳動效率,應用價值高。
附圖說明
圖1為本發明方法加工的蝸杆結構示意圖;
圖2為本發(fā)明方法加工的蝸輪局部結構示意圖;
圖中:1-中心孔(kǒng);2-軸承安裝位置;3-蝸杆齒(chǐ);4-端麵;5-越程槽;6-退刀(dāo)槽;7-軸肩;8-油涵。
具體實施方式
下麵結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1
一種ZC型蝸杆-蝸輪副的加工方法,蝸杆的加工具體包括以下步驟:
(a)加工蝸杆兩端麵的中心孔1,以中心孔1為定位基準,加工蝸杆的軸承(chéng)安裝位置2;
(b)以軸承安(ān)裝位置2為定位(wèi)基準,加工蝸杆(gǎn)的各軸段,包括端麵4、退刀槽6和越程槽5,采用旋風銑床銑(xǐ)削蝸(wō)杆(gǎn)齒(chǐ)3並對蝸杆齒麵進行粗(cū)磨,預留的(de)粗磨餘量為0.2mm,再對(duì)蝸杆齒3進行熱處理,采用滲(shèn)碳淬火處理,滲(shèn)碳淬火處理後滲(shèn)碳層的厚度為0.8mm,硬度為58HRC;
(c)以軸承安裝位置2為定位基準,對蝸杆兩端麵的中心孔1進行精磨;
(d)以精磨(mó)後的中心孔1為定位基準,精磨蝸杆的各軸段,包括端麵4、退(tuì)刀槽6、越程槽5、軸承安裝位置1、軸肩7和蝸杆齒3,精磨後蝸杆的軸承安裝位置2和蝸杆齒3表麵的粗糙度為Ra0.35,蝸杆的其餘磨削表麵的粗糙度為Ra0.5。
蝸輪采用增徑的滾刀進(jìn)行加工,在蝸輪的齧合區形成(chéng)容納潤滑油的油涵8。
對本實施例加工的蝸杆(gǎn)-蝸輪副進行使用測試,進行“自動扶梯和自動人行道驅動主機”型式試驗,依據《電梯型式試驗規則》(2012版)、GB16899-2011、EN115-1:2008對電機、減速箱和製動(dòng)器使用的蝸杆-蝸輪副進行型式試(shì)驗,試驗(yàn)項目全部(bù)合格,效率達到93~95%。
實施(shī)例2
本實施例與實施例1的區別在於步驟(b)中預留的粗磨餘量為0.3mm,滲碳淬火處理後(hòu)滲碳層的厚度為1.5mm,硬(yìng)度為62HRC。采用型式試驗對本實施例加(jiā)工的蝸杆-蝸輪副(fù)進行測試,其傳動(dòng)效率在90%以上。