OTT 蜗轮加工分析.pdf

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1、OTT蜗轮加工分析崔永坚都江堰宁江宗汇精密小型蜗杆有限责任公司四川省都江堰市611830摘要：OTT高精密蜗杆蜗轮，采用双蜗杆对消间隙原理，高精度、长寿命、低噪音、易安装。同时精度调整方式简单，蜗杆采取双段式蜗杆简单地消除反向间隙。其啮合方式与普通蜗轮副不同，因此，蜗轮加工参数与普通蜗轮的加工参数不同，本文从OTT蜗轮啮合原理入手，分析介绍其加工方式和加工特点。关键词：啮合线啮合节点设计参数加工参数假想蜗杆1.OTT蜗轮副啮合原理正常蜗轮副啮合如图1，而OTT蜗杆结构图1采用双蜗杆对消间隙，如果仍采用普通蜗杆结构参数，则啮合齿数将减少一半，影响蜗轮的传

2、动平稳性。如图2。OTT蜗轮设计原理是将蜗轮副的啮合节点由图3中的A点提高至B点，增加齿顶高和齿根高系数，图2从而增加啮合齿数，A点上的圆为蜗轮设计圆，也称为当量圆，B点上的圆为蜗轮啮合节圆，因此，实际啮合线为通过B点的啮合线，如图4，需要注意的是，蜗轮副的啮图3合节点变为B点后，蜗轮左边啮，合线超出蜗杆外圆，A点以左已没有啮合点。因此，图4蜗杆只能在蜗轮的右边啮合，不能采114用图1的啮合方式。也只能在蜗轮左边啮合。同理，另一个蜗杆图5为OTT蜗轮副啮合示意图。图52.OTT蜗轮蜗杆技术参数THS6350‐A40002蜗轮、A40030‐01、A40

3、030‐02蜗杆是我公司新开发的OTT高精密蜗杆蜗轮，具体技术参数如下：THS6350‐A40002蜗轮（图6）:当量模数：mk=2.44当量齿形角：sk=16.174°齿数：Z=120，精度：5级THS6350-A40030-01、A40030-02蜗杆（图7）:轴向模数：mS=2.3833轴向齿形角：S=10.5°蜗杆头数：Z=2，右旋，精度：5级图6THS6350-A40030-02蜗杆THS6350-A40030-02蜗杆图73.蜗轮加工分析THS6350-A40002蜗轮设计参数：当量模数：mk=2.44，当量齿形角：sk=16.174

4、°，齿数：115Z=120，分圆直径：φ292.8mm根据蜗轮啮合原理以及蜗杆参数，可知蜗轮的啮合参数为：端面模数：mS=2.3833，齿形角：S=10.5°，节圆直径：φ285.996mm，也就是说，蜗杆节圆直径：170-285.996/2=54.004mm，蜗杆的啮合节点在外圆之外（图3中B点），简称外啮合，这正是OTT蜗轮副结构特点。3.1蜗轮飞刀设计、制造3.1.1蜗轮飞刀设计图8根据以上分析，蜗轮加工的滚刀参数不能采用蜗轮参数，同时由于啮合节点在蜗杆外圆以外，因此滚刀设计参数是根据假想蜗杆在啮合节点（B点）与蜗轮啮合情况设计（图8）。从共轭

5、原理知道，滚刀参数应该与假想蜗杆节圆参数相同，但装配中OTT蜗轮副是零间隙啮合，由于制造和装配误差，蜗轮在转动过程中必然会有过盈啮合，啮合齿会有微量变形，因此，蜗轮齿形就需要一定的修行，设计参数需要调整，根据经验及蜗轮蜗杆参数，飞刀设计参数：轴向模数头数节圆直径外圆直径轴向压力角2.38332φ54.753mmΦ56.94mm10.5°蜗轮的齿形角只有10.5°，后角铲磨困难，蜗轮滚刀无法制造，只能采用飞刀切向加工，如图9，飞刀为双头，考虑到后角铲磨情况，设计成两排齿，每排齿由粗精加工齿组成，粗加工齿有10°切削锥，为了方便刀具制造，精加工齿设计一个齿

6、，刀齿左侧后角0°，右侧后角10.5°。3.1.2蜗轮飞刀制造图9我们选择在螺纹磨上刃磨飞刀，刀齿左侧由于是0°后角，加工简单；刀齿右侧后角10.5°，我们采用两倍螺距轴向铲背磨削刀齿右侧后角，难点是齿形容易形成鼓形形状，经过操作人员仔细调整、磨削，达到了使用要求。图10为蜗轮飞刀装在S750机床上的图片。3.2蜗轮加工图101163.2.1蜗轮安装要求蜗轮精度要求很高，因此，工艺严格控制蜗轮坯精度，确保蜗轮安装精度，同时零件在机床安装后，标出零件安装的高低点，从而提供零件检测、装配的校正数据。图11为现场加工图片3.2.2蜗轮加工方式和加工参数蜗轮加

7、工安排在S750进口数控滚齿机上加工，蜗轮飞刀做切向进给，飞刀齿高从小到大，逐渐切至全齿深。蜗轮全齿高6.97mm，切齿按照深度分三次图11切削。为了节约加工时间，切向进给行程也不同。考虑到飞刀齿数少，切削参数不宜过大，实际加工中我们选择为：全齿高6.97切齿深度mm切向进给行程mm切向进给量mm滚刀切削速度m/min第一次切削3.0777.50.620第二次切削2.51830.620第三次切削1.41140.320由于OTT蜗轮齿形需要修形，蜗轮和蜗轮飞刀的设计参数不同，因此，加工参数不能简单根据蜗轮和飞刀设计参数进行加工，需要调整，经过计算，实际加

8、工参数：刀具安装角90.1°模数齿数分圆直径齿外圆直径压力角中心距蜗轮2.386120φ286