金宇公司研制成功小速比包络蜗杆减速机

山东省德州市金宇机械有限公司于2017年5月22日研制成功国内首套速比3.375的二次包络环面蜗杆减速机。该蜗杆减速机为安赛乐米塔尔钢铁集团公司设计选型。a=5吋（127毫米），速比i=3.375。该减速机原为美国克利夫兰公司制作。本次金宇公司承接了这种减速机制造合同。

安赛乐米塔尔集团公司在世界很多国家和地区设有工厂，拥有31万名员工。该集团公司管材生产销售量非常大。本次采购的a=5吋（127毫米）蜗轮减速机为单蜗杆输入，双蜗轮输出，产品结构特殊，速比小、加工难度大。

美国克利夫兰公司创办于1912年，是一家生产蜗杆减速机的百年企业。产品以渐开线圆柱蜗杆传动为主，可以制作a=3吋（76.2毫米）至56吋（1422.4毫米）的蜗杆传动，蜗杆头数1至8。速比3.373的蜗杆传动在该公司产品样本上仅有a=5吋（127毫米）的规格上有，而且是带*号，注明为特殊订货价格另议，可见该公司加工制造这种减速比也有相当的难度。

金宇公司2016年至2017年，曾多次承接过原产于克利夫兰公司的蜗杆产品测绘制造。包括：a=315毫米5头蜗杆2件，a=48吋（1219.2毫米）7头蜗杆1件；a=54吋（1371.6毫米）7头蜗杆2件。这几种蜗杆均是在无任何图纸资料，仅有已损坏实物的情况下进行转化设计制造。蜗杆产品完成制造后与原蜗轮装配后接触面均达到用户满意。近年来金宇公司采用二次包络蜗杆传动替代弗兰德尼曼蜗杆传动也取得较好效果。

经过公司技术部门研究，本次蜗杆减速机制造选为在蜗杆传动领域里居世界先进水平的二次包络环面蜗杆传动来替代克利夫兰公司渐开线圆柱蜗杆传动。我国首钢公司1971年研制成功的平面二次包络环面蜗杆传动（SG-71型）具有接触齿数多，承载能力大，传动效率高，齿面可淬硬磨削等特点，从而达到精度高、光洁度高的效果。此产品自推广以来，生产量逐年增加，目前全国有近30家可以生产平面二次包络环面蜗杆传动产品。产品广泛应用于冶金、矿山、化工、船舶等行业。当速比小于10时，平面二次包络蜗杆磨削时易出现边齿变尖、齿跟根切等现象，但是锥面二次包络环面蜗杆传动解决了这个难题。金宇公司近几年已生产数十种a=100毫米至640毫米，速比4.5到12的锥面二次包络环面蜗杆减速机，应用于不同行业减速机中，使用效果比较好。

图2  a=127毫米，速比i=3.375的蜗轮在加工中

金宇公司以前未做过速比小于4.5包络环面蜗杆传动，国内也没有哪家公司制作过小于3.917速比的二次包络蜗杆传动。蜗杆传动速比每小0.1都非常困难，接到这份合同后，金宇公司领导非常重视，多次组织技术人员研究、制定方案。从蜗杆传动参数选择设计，到蜗轮滚刀设计制造，再到蜗杆、蜗轮加工工艺方案都进行了多次的研讨，制定了详细工艺方案和技术措施，确保制造成功。本次蜗杆的加工是在数控蜗杆专机上加工磨削，蜗轮采用自行研制的专用蜗轮滚刀，滚刀采取延螺旋线布齿，在YM3180滚齿机上滚齿加工。因普通滚齿机加工速比一般为6以上，而此蜗轮速比为3.375，无法直接滚齿加工，我们采取的相应措施是更换调速电机将转速降低，机床分齿挂轮特殊配制，确保了加工制造成功。蜗轮蜗杆装配后，经试车效果良好，性能达到要求。

实践证明在减速机国产化方面，采用二次包络蜗杆传动替代国外渐开线圆柱蜗杆传动和尼曼蜗杆传动是非常不错的方法。目前金宇公司有数控包络环面蜗杆专机16台，机械式包络环面蜗杆专机12台。可加工a=80毫米至910毫米，蜗杆头数1至12，单极速比i=3.375至100。同时具备加工各种圆柱蜗杆传动能力，有数控圆柱蜗杆磨床3台，普通圆柱蜗杆磨床3台，可承接各种型式的蜗杆减速机和蜗杆传动的设计制造。欢迎国内外客户惠购金宇公司产品。