蝸輪蝸桿減速機的速比：金宇公司研制成功小速比包絡蝸桿減速機

山東省德州市金宇機械有限公司于2017年5月22日研制成功國內首套速比3.375的二次包絡環面蝸桿減速機。該蝸桿減速機為安賽樂米塔爾鋼鐵集團公司設計選型。a=5吋（127毫米），速比i=3.375。該減速機原為美國克利夫蘭公司制作。本次金宇公司承接了這種減速機制造合同。

安賽樂米塔爾集團公司在世界很多國家和地區設有工廠，擁有31萬名員工。該集團公司管材生產銷售量非常大。本次采購的a=5吋（127毫米）蝸輪減速機為單蝸桿輸入，雙蝸輪輸出，產品結構特殊，速比小、加工難度大。

美國克利夫蘭公司創辦于1912年，是一家生產蝸桿減速機的百年企業。產品以漸開線圓柱蝸桿傳動為主，可以制作a=3吋（76.2毫米）至56吋（1422.4毫米）的蝸桿傳動，蝸桿頭數1至8。速比3.373的蝸桿傳動在該公司產品樣本上僅有a=5吋（127毫米）的規格上有，而且是帶*號，注明為特殊訂貨價格另議，可見該公司加工制造這種減速比也有相當的難度。

金宇公司2016年至2017年，曾多次承接過原產于克利夫蘭公司的蝸桿產品測繪制造。包括：a=315毫米5頭蝸桿2件，a=48吋（1219.2毫米）7頭蝸桿1件；a=54吋（1371.6毫米）7頭蝸桿2件。這幾種蝸桿均是在無任何圖紙資料，僅有已損壞實物的情況下進行轉化設計制造。蝸桿產品完成制造后與原蝸輪裝配后接觸面均達到用戶滿意。近年來金宇公司采用二次包絡蝸桿傳動替代弗蘭德尼曼蝸桿傳動也取得較好效果。

經過公司技術部門研究，本次蝸桿減速機制造優選為在蝸桿傳動領域里居世界先進水平的二次包絡環面蝸桿傳動來替代克利夫蘭公司漸開線圓柱蝸桿傳動。我國首鋼公司1971年研制成功的平面二次包絡環面蝸桿傳動（SG-71型）具有接觸齒數多，承載能力大，傳動效率高，齒面可淬硬磨削等特點，從而達到精度高、光潔度高的效果。此產品自推廣以來，生產量逐年增加，目前全國有近30家可以生產平面二次包絡環面蝸桿傳動產品。產品廣泛應用于冶金、礦山、化工、船舶等行業。當速比小于10時，平面二次包絡蝸桿磨削時易出現邊齒變尖、齒跟根切等現象，但是錐面二次包絡環面蝸桿傳動解決了這個難題。金宇公司近幾年已生產數十種a=100毫米至640毫米，速比4.5到12的錐面二次包絡環面蝸桿減速機，應用于不同行業減速機中，使用效果比較好。

圖2 ?a=127毫米，速比i=3.375的蝸輪在加工中

金宇公司以前未做過速比小于4.5包絡環面蝸桿傳動，國內也沒有哪家公司制作過小于3.917速比的二次包絡蝸桿傳動。蝸桿傳動速比每小0.1都非常困難，接到這份合同后，金宇公司領導非常重視，多次組織技術人員研究、制定方案。從蝸桿傳動參數選擇設計，到蝸輪滾刀設計制造，再到蝸桿、蝸輪加工工藝方案都進行了多次的研討，制定了詳細工藝方案和技術措施，確保制造成功。本次蝸桿的加工是在數控蝸桿專機上加工磨削，蝸輪采用自行研制的專用蝸輪滾刀，滾刀采取延螺旋線布齒，在YM3180滾齒機上滾齒加工。因普通滾齒機加工速比一般為6以上，而此蝸輪速比為3.375，無法直接滾齒加工，我們采取的相應措施是更換調速電機將轉速降低，機床分齒掛輪特殊配制，確保了加工制造成功。蝸輪蝸桿裝配后，經試車效果良好，性能達到要求。

圖3 ?a=127，i=375單入雙出蝸桿減速機

實踐證明在減速機國產化方面，采用二次包絡蝸桿傳動替代國外漸開線圓柱蝸桿傳動和尼曼蝸桿傳動是非常有效的方法。目前金宇公司有數控包絡環面蝸桿專機16臺，機械式包絡環面蝸桿專機12臺?？杉庸=80毫米至910毫米，蝸桿頭數1至12，單極速比i=3.375至100。同時具備加工各種圓柱蝸桿傳動能力，有數控圓柱蝸桿磨床3臺，普通圓柱蝸桿磨床3臺，可承接各種型式的蝸桿減速機和蝸桿傳動的設計制造。歡迎國內外客戶惠購金宇公司產品。