[发明专利]一种ZC型蜗杆-蜗轮副的加工方法

说明书

本发明涉及一种ZC型蜗杆‑蜗轮副的加工方法，蜗杆的加工包括：(a)加工蜗杆中心孔，以中心孔为定位基准，加工蜗杆的轴承安装位置；(b)以轴承安装位置为定位基准，加工蜗杆的各轴段，铣削蜗杆齿、粗磨并热处理；(c)以轴承安装位置为定位基准，对中心孔进行精磨；(d)以精磨后的中心孔为定位基准，精磨蜗杆的各轴段；蜗轮采用增径的滚刀进行加工，在蜗轮的啮合区形成容纳润滑油的油涵。与现有技术相比，本发明加工方法减少蜗杆的弯曲变形，提高蜗杆轴的对中性，充分保证加工的精度，提高蜗杆加工尺寸的准确度，蜗轮在蜗杆齿和蜗轮齿啮合中形成了油涵，保证润滑，提高传动效率和使用寿命。

技术领域

本发明涉及蜗杆机械加工技术领域，尤其是涉及一种ZC型蜗杆-蜗轮副的加工方法。

背景技术

蜗杆减速器可实现空间交错轴之间的动力传递，特别是可实现空间垂直交错轴之间的动力传递，并且具有传动平稳无噪声、大传动比的特点，在现代工业和民用设施中应用广泛。蜗杆传动最大的缺点是效率低，自锁蜗杆的效率只有40％～45％，单头非自锁蜗杆的效率为70％～75％，双头非自锁蜗杆的效率为75％～82％，三头和四头蜗杆的效率在80％～92％，但三头和四头蜗杆加工困难、成本高，在市场上不具有价格竞争性。圆弧面蜗杆(ZC型)的效率高，理论传动效率达到85％～95％，但由于受到加工设备和加工方法的影响，在现有加工工艺下，ZC型蜗杆的效率大多在85％～88％之间，想进一步提高效率十分困难。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种传动效率高的ZC型蜗杆-蜗轮副的加工方法，采用本方法可使一级蜗杆减速器的效率提高到88％～95％。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种ZC型蜗杆-蜗轮副的加工方法，蜗杆的加工具体包括以下步骤：

(a)加工蜗杆两端面的中心孔，以中心孔为定位基准，加工蜗杆的轴承安装位置；

(b)以轴承安装位置为定位基准，加工蜗杆的各轴段，包括端面、退刀槽和越程槽，铣削蜗杆齿并对蜗杆齿面进行粗磨，再对蜗杆齿进行热处理；

(c)以轴承安装位置为定位基准，对蜗杆两端面的中心孔进行精磨；

(d)以精磨后的中心孔为定位基准，精磨蜗杆的各轴段，包括端面、退刀槽、越程槽、轴承安装位置、轴肩和蜗杆齿；

蜗轮采用增径的滚刀进行加工，在蜗轮的啮合区形成容纳润滑油的油涵。

加工过程包括粗车加工和半精加工。

步骤(b)蜗杆齿面进行粗磨，预留的粗磨余量为0.2-0.3mm。

步骤(b)的热处理采用渗碳淬火处理，渗碳淬火处理后渗碳层的厚度为0.8-1.5mm，硬度为58-62HRC。

精磨后蜗杆的轴承安装位置和蜗杆齿表面的粗糙度小于Ra0.4，蜗杆的其余磨削表面的粗糙度在Ra0.63以下。

步骤(b)铣削蜗杆齿采用旋风铣床。

粗磨后预留0.2-0.3mm的精磨余量，一方面可以减少渗碳淬火后精磨的加工量，另一方面保持适当的渗碳淬硬层厚度，保证精磨后蜗杆的表面硬度；渗碳淬火处理针对蜗杆齿进行，使蜗杆获得足够的精度和硬度，提高蜗杆-蜗轮副的寿命和传动效率，渗碳淬火后的渗碳层厚度0.8～1.5mm，减去预留0.2-0.3mm精磨余量，保证淬硬层的厚度在0.5mm以上。

精磨中心孔以轴承安装位置为定位基准，分别或同时对蜗杆两端的中心孔在中心孔磨床上进行精磨，该步骤是保障加工高效率蜗杆-蜗轮副的关键之一，通过该步骤可以减少加工中的弯曲变形，提高蜗杆轴的对中性。