锥面二次包络圆柱蜗杆传动特性分析赵淑洁\彭晓南\许艺萍2（1.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003 2洛阳工业高等专科学校建筑工程系，河南洛阳471003）标的数学表达式。通过实例计算得出这种蜗杆幅在砂轮半径60200）―定的变化范围之内，其接触性能和传动啮合性能变化不大，并且分析了砂轮的半锥角变化对于蜗杆齿形的影响。由此得出加工蜗杆时，对砂轮半径要求比较自由，半锥角要求比较严格。同时把它与阿基米德蜗杆副进行了对比分析，找出采用它的优0刖言锥面包络圆柱蜗杆是采用磨削加工精确成型的，阿基米德蜗杆不便于磨削加工，渐开线蜗杆需要专用的渐开线蜗杆磨床。锥面包络圆柱蜗杆，采用轴向剖面为梯形的砂轮或片状锥形砂轮，磨削精度较高，由于砂轮的母线为直线易于修整，故对于需要磨削加工的蜗杆应当采用此种蜗杆。

　　目前，国内对锥面包络蜗杆的研究还大多集中在啮合原理、啮合特性等方面，对其加工和应用虽然也进行了研究，并取得了一定的成果，但仍有许多问题有待于进一步深入和系统研究。同时锥面包络蜗杆与阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆相比是一种新型的蜗杆传动类型，其效率、承载能力和使用寿命比国内的这些蜗杆高，并且该蜗杆副与其它蜗杆副相比具有良好的接触状态及啮合性能，因此有广泛的应用价值。为此，本文对其啮合理论作了系统的分析，并讨论了加工砂轮半径及半锥角的变化对其性能的影响，同时也把它与阿基米德蜗杆副进行对比分析。

　　1啮合理论分析1.1锥面二次包络圆柱蜗杆传动的一次包络一包络蜗杆建立如所示的坐标系：：（1；XI，yi，Z1）为与蜗杆坯件相固连的动坐标系；2具相固连的坐标系，根据螺旋形成原理，可将刀具的回转面视为不动，而将蜗杆坯件视为相对于刀具作螺旋运动，即为静坐标系。Ko；X，y，Z）为空间固定静坐标系，在起始位置A与S重合，9角为零。

　　由坐标系为A的坐标变换矩阵轴的*短安装距离；为蜗杆分度圆柱的导程角，即砂轮轴的安装角。

　　基金项目：中信重型机械公司技术开发资助项目（一410301）X2二y2二二tan1（tanacosP）；a为蜗杆轴向齿型角；为假上的轴向齿距。

　　（6）第二次包络的润滑角（7）诱导法曲率（8）齿面综合参数率半径。

　　2计算实例在接触线法向方向上的投影对该传动编制了啮合分析计算程序，传动幅设计参数为11.6，an= 315，/21=3/40，蜗轮计算圆压力角a=20°，加工砂轮安装倾角19.85等于蜗杆的螺旋升角，为这种传动在两种不同砂轮半径下的接触线分布图。由图可知，接触线分布与加工砂轮半径并无太大的关系，即在r所允许的范围内200）可以任意选取砂轮的半径，而不会改变接触线的分布稀疏程度。同时发现，r的变化对蜗轮齿面的接触区的微观啮合质量即啮合性能（润滑角9/、诱导法曲率ks（1）'和弹流润滑参数Vr）影响不大。要使蜗杆传动具有比较好的接触性能和啮合性能，要求接触线分布均范围广且稀疏，诱导法曲率小，润滑角大。因为接触线分布稀疏，说明相对速度大，容易形成油楔。上册。北京：机械工业出版社，1987.杨兰春。蜗杆传动手册。上海：华东化工学院出版社，1990王积森，王全娟，鲍英。ZK蜗杆的特性研究| J机械设计与研究，1998（4）：韩云鹏，孟剑锋。ZK蜗杆磨削中砂轮廓形的智能化修整。中国机械工程，2003韩云鹏，孟剑锋。ZK蜗杆过渡曲线的研究姚红霞，彭晓南。精确成形的大模数内啮合传动的啮合性能分析。北京：机械工业出版社，1982：