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蝸杆傳動的發展趨勢

     蝸杆傳動的曆史雖然很悠久,但得到迅速的發展還是從上世紀五、六十年代開始的,尤其是近三十年來,無論是研究的形式及內容,都涉及了很寬的領域。隨著空間齧合理論的不斷突破、製造加工技術的迅速發展、計算工具的完備及新材料的產生,出現了各種新型的蝸杆傳動與變態蝸杆傳動。與此同時,還利用了許多提高各種蝸杆傳動承載能力、傳動效率及傳動精度的相關措施並都取得了顯著的效果,使蝸杆傳動的研究及應用達到了相當高的技術水平

由軌跡麵蝸杆向包絡麵蝸杆方向發展

   包絡麵蝸杆的齒麵能精確磨削,其齒麵加工精度高、粗糙度低且硬度高,從而減摩性能及動壓油膜的形成能力遠優於軌跡麵蝸杆。目前,軌跡麵的阿基米德圓柱蝸杆傳動、直廓環麵蝸杆傳動現已逐漸被包絡麵的漸開線圓柱蝸杆傳動、錐麵包絡圓柱蝸杆傳動及包絡環麵蝸杆傳動等所取代。其中二次包絡環麵蝸杆傳動,因其多齒齧合、雙線接觸、承載能力高、潤滑效果好及壽命長等優點,仍將會是今後的研究重點。

向精密重載方向發展

    長期以來,國內外通常把蝸杆傳動分為“運動傳動”和“動力傳動”兩大類。前者主要用於機床及儀器儀表等作精密分度或精密運動機構,主要考慮如何提高蝸杆傳動的“精度”;後者主要用於冶金礦山及石油化工等機械設備作減速器,主要考慮如何使蝸杆傳動達到“重載”。隨著生產力和工業技術的發展,機床分度裝置、武器俯仰裝置、炮艦傾擺裝置等對蝸杆傳動提出了“精密”和“重載”的雙重要求。側隙可調式變齒厚平麵蝸輪包絡環麵蝸杆傳動[13]開啟了精密重載蝸杆傳動的先河,而精密重載將會是今後蝸杆傳動領域研究的主流方向。

由正常齧合向變態齧合方向發展

    隨著空間齧合理論研究的進展,逐步掌握了蝸杆傳動的內在特點,利用速度場和瞬時接觸線場合理的選擇,出現了一批能滿足特殊要求變態蝸杆傳動。比如:為了獲得小中心距、多齒齧合、高承載能力及側隙可調等特性,提出了端麵齧合的錐蝸杆傳動和蝸螺傳動;為了滿足體積小、重量輕的要求,提出了內齧合蝸杆傳動和研發了內齧合蝸輪傳動;為了減低齒麵間的摩擦、改善齒麵間的潤滑性能、將共軛齒麵間的滑動摩擦轉化為滾動摩擦,提出了以滾珠、滾珠等為介質的活動齒蝸杆傳動。隨著工業的發展及各種特殊工況要求的提出,變態蝸杆傳動此後將會更為多樣化。

由傳統的鋼-銅材料向新型材料方向發展

    為了降低成本、提高承載能力,並隨著界麵摩擦學及材料科學等的發展,合金鋼、巴氏合金、塑料及鋁鋅基合金等材料已逐步成為傳統銅蝸輪材料的替代品。


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