金宇减速机多头蜗轮蜗杆减速机的设计与研发

多头蜗轮蜗杆减速机的设计与研发

蜗轮蜗杆减速机由于其体积小,传动比高,具有自锁性,广泛应用于大型设备的传动,尤其多头蜗轮蜗杆减速机,更受到国内外设备生产厂家的采用。

改革开发以来很多大型企业纷纷进口欧、美、日本先进设备为生产主力设备,为保证设备的安全经济运行,设备减速机选择配备的合理、运行可靠极为重要。由于设备运行空间及传动特点的需要进口设备大多用的是多头蜗轮蜗杆减速机,因其精度要求高,国内没有相应的蜗杆机床,备品制造还是难题。

敢于挑战,善于研发一直是金宇机械建厂30年来的传统方针,应进口设备减速机的国产备件需求自2009年金宇机械组织测绘、设计、研制多头蜗杆,以实现进口装备关键件的国产化,满足生产备品的需求。

金宇机械邀请了国内在蜗轮蜗杆传动的设计、制造、材料选用、热处理工艺和齿轮刀具等方面,对进口蜗杆的材料、热处理硬度、主要参数、尺寸、表面粗糙度等进行了仔细的检测分析,共同探讨研制,多头蜗杆,选材和工艺简述如下:
一是采用了20CrNizM0A材料,这是经多年在大型齿轴、蜗杆的工业实践证明是可靠的高合金渗碳钢新材料,该钢种冶炼中经真空脱氧处理,坯料经过正火处理,使其优越的性能趋于更稳定可靠。
二是采用半精坯经正火后粗切齿、渗碳、淬火、回火、磨削,严格控制渗碳温度及碳势浓度,精细设置淬火回火温度和时间。确保齿面硬度比进口蜗杆提高10%以上,淬硬层深度比进口蜗杆大三倍左右,并相应地提高了芯部硬度,使淬硬层下有一个很平缓的硬度过渡区,以此来避免淬火裂纹和磨削裂纹倾向,延缓齿面疲劳裂纹的出现,增长蜗杆的使用寿命。
三是为保证蜗杆传动精度及表面粗糙度,在国内还没有大型多头蜗杆专用加工机床情况下,利用精度较高的大型二次包络蜗杆专机进行齿形加工,并设计制作了专用量仪,在传动精度、分头精度、尺寸精度和表面粗糙度上均达到或超过进口的多头蜗杆。
金宇机械有限公司相继与2008年试制成功五头蜗杆、2011年试制成功七头蜗杆,分别与美国五头蜗杆、日本七头蜗杆相对比检测,精度上达到甚至个别项目超过进口件,试制的蜗杆又分别与日本、美国进口的相配蜗轮进行啮合检测,达到啮合精度标准。

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