为了提高普通圆柱蜗杆传动的承载能力和传动效率，淬火后磨削的蜗杆就应采用锥面包络圆柱蜗杆，它是一种基于锥面砂轮包络而成的磨削型蜗杆。由于锥面砂轮的母线为直线，易于修整，故蜗杆的磨削及蜗轮滚刀制造也比较容易，可以得到较高的精度，因而具有良好的可加工性，其应用也日益广泛。

　　中信重型机械公司从法国雪铁龙公司引进了烧结机技术，其它技术给予转让，唯独柔性传动装置关键部件的设计制造技术不予转让，而此柔性传动装置的关键部件是圆柱蜗杆副，每年生产产品所需的柔性传动装置，不得不向雪铁龙公司进合理论的研究工作。

　　口。在此种情况下，对其蜗杆副进行精密测量与计算分析比较，发现此种蜗杆副是锥面二次包络圆柱蜗杆副。根据锥面包络圆柱蜗杆副一系列的优点，把其关键部件按此种蜗杆副进行加工制造，现在已投入使用且运行良好。

　　2啮合理论分析2.1**次包络过程――包络蜗杆建立蜗杆加工坐标系如，图中：s2 8蜗杆分度圆柱的导程角，即砂轮轴的安装角；p―螺旋常数，其表达式为p=772tt，了为蜗杆的导程；a―砂轮锥底角，其表达式为：%―蜗杆轴向齿型角；一fg想锥顶点到砂轮底中心的距离，其表达式为：蜗杆分度圆柱半径；g―蜗杆分度圆柱上的轴向齿槽宽。2.1.3啮合方程式一砂轮面啮合点处的法线矢量；21―啮合点处的相对运动速度矢量71. 2.1.4蜗杆齿面方程卜丨2r2的辅助坐标架，s为将坐标架s2.绕x2.轴转/3角所得的固定坐标架，s，。为将s坐标原点沿X轴移动a21得到的固定坐标架，s，2.1.1由坐标系s2 2.1.5根切界限曲线应满足的条件少=0 c21一一次包络的相对角速度；一接触线上任意点，在过该点的共轭齿面公切面内，其表达式为：2.1.6润滑角向矢量（逆时针为正），「2，=广，2，2.1.7诱导法曲率一所求方向的单位速度。

　　2.2第二次包络过程――包络蜗轮建立蜗杆蜗轮啮合时的坐标系如，图中：<为加工蜗轮时与蜗杆相固连的动坐标系；sua；<.，/1Q，羊。为加工蜗杆时与机架固连的空间静坐标系；为加工蜗轮时与蜗轮相固连的动坐标系；s'2.为加工蜗轮时，被加工蜗轮与机架固连的空间静坐标系。其中，4和4分别为蜗杆、蜗轮的回转轴，两轴的交错角为90*，两轴间的*短距离为“以与<2分别为蜗杆和蜗轮啮合运动中的转角，在起始位置<与　　2.2.1二次包络坐标变换矩阵从坐标系S'，―坐标系3'2的矩阵为：2.2.2二次包络的啮合方程式蜗轮齿面方程二次包络啮合界限线应满足勺条件式根切界限函数第二次包络的润滑角诱导法曲率齿面综合参数线法线方向的分速度和的一半；i一两廓面的综合曲率半径。

　　对该传动编制了啮合分析计算程序，传动副设计参数为：m，=l1.6，a\2=315，i21=3/40，蜗轮计算圆压力角a，=23°，砂轮轴相对于蜗杆轴转y=10°，安装倾角0=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，表1、表2为这两种半径下及的值。

　　在蜗轮蜗杆传动中，啮合性能是必须考虑的一个重要方面，它的好坏直接影响到啮合传动的质量。通常衡量其啮合性能好坏的指标有接触线分布、润滑角、诱导法曲率。由、可知，该传动在传动副设计参数确定后，随着加工砂轮半径的增大，接触线分布范围没有发生变化，并且分布均匀性也不发生变化。由表1、表2可知，随着加工砂轮半径的增大，润滑角0'v的大小变化不大；在蜗轮齿根部诱导法曲率（有逐渐减少的趋势，在齿顶部诱导法曲率有逐渐增大的趋势，根据增大与减少变化量的大小，总体来说诱导法曲率是逐渐减小的；齿面综合参数的大小变化不大。在同一砂轮半径下，蜗轮的润滑角0'v值增大，对蜗轮齿面进行综合考虑可知，蜗轮齿面右端啮合性能一般，左端较好，中央差，中央节线附近区（蜗轮齿根部）较差。该传动的特点：1）砂轮半径较小，在计算过程中，在蜗杆磨床的水平面上，砂轮轴相对于蜗杆轴转了一个固定的7角，其目的在于能利用较小直径的砂轮，从而增加砂轮的使用寿命。一般而言，加工蜗杆的砂轮，其直径尺寸不能太大或太小，否则将趋近于其他齿形。2）砂轮的锥角由蜗轮计算圆压力角和砂轮安装倾角决定'其安装倾角与蜗杆的螺旋升角相近，当安装倾角大于蜗杆的螺旋升角时，造成蜗杆齿顶过切，齿形角增大。安装倾斜角小于蜗杆的螺旋升角时，齿根过切，齿形角减少。因此在加工此种蜗杆时砂轮的选择对其锥角要求比较严格，而对其半径要求比较自由。

　　4结论3计算实例本文推导出锥面二次包络圆柱蜗杆传动过程表1锥面二次包络传动（r=6O）0'vjDlVR表2锥面二次包络传动（1"=2）0丨、￡及\中啮合方程和主要啮合性能指标方程，通过图、表分析得出：此种蜗杆传动的接触线分布比较均匀，接触范围比较大，砂轮半径在一定的变化范围之内，接触线分布和微观啮合质量变化不大，为进一步研究这类蜗杆传动及蜗轮滚刀的设计制造提供了理论基础。