大型重载尼曼蜗轮蜗杆副传动性能优化

成果编号：39587

价格：面议

完成单位：淮阴工学院

单位类别：其他高校

完成时间：2023年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：孙全平离线

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尼曼蜗杆副与其它普通圆柱蜗杆副相比，具有传动精度与传动效率高、承载能力大、使用寿命长等优点，从小型精密传动到大型重载传动都得到了广泛应用，涵盖了冶金、矿山、环保、航空航天等领域。尼曼蜗杆通常在蜗杆磨床上采用圆弧面砂轮磨削，制造工艺相对简单；尼曼蜗轮由于齿面复杂，制造难度较高，精度不容易控制，故研究其精确设计、制造具有重要意义。在五轴数控机床诞生前，蜗轮只能在滚齿机上用滚刀进行展成法滚切加工。滚切加工要满足高精度要求，需要极其昂贵的滚刀，而且滚刀制造周期很长，因此只适合大批量生产。单件小批量生产方式下，五轴数控加工只需要标准通用数控刀具，刀具成本极低，蜗轮的加工精度可达5级。蜗轮五轴高精度加工需要掌握两大关键技术，即精确的三维数字模型建模技术与高效高精的刀轨生成算法。针对这两大关键技术进行了研发，取得了一系列的突破。大型重载蜗轮蜗杆传动件的润滑性能，是反映传动装备使用寿命的一项重要指标，为进一步提高润滑效果，提出了尼曼型蜗杆齿轮减速机温控自适应润滑方法，该方法针对大型重载传动装备提高承载能力、提高使用寿命具有优势。

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成果介绍

科技计划：省部级：江苏省产学研项目

成果形式：新技术

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 7 项
专利号:
CN201710727598.8
CN201910104150.X
CN201910413106.7
CN201710079828.4
CN201610850702.8
CN01910105447.8
CN202111582854.1
202210684256

成果简介

成果概况

创新要点

创新点：1.提出了尼曼蜗轮齿面点精确设计法，自主开发出了尼曼蜗轮三维精确建模软件，实现了蜗轮齿面的精确可控；提出了一种点接触原始共轭蜗轮齿面凸化修形技术，可直接控制修形量与啮合区域位置与大小，相比滚刀范成法，大大提高了蜗轮齿面的修形效率；提出了基于有限元技术的蜗轮齿面接触分析（TCA）技术，实现了蜗轮齿面加工前的接触精度分析；2.提出了尼曼蜗轮锥刀侧刃铣加工刀轨生成算法，开发出了五轴联动高效加工尼曼蜗轮齿面数控加工工艺，大大降低了加工成本；3.提出了重载尼曼型蜗杆齿轮减速机温控自适应润滑方法，不仅保持传动件啮合区润滑油油膜形成提升承载能力提高润滑效果，而且冷却水可重复用于洗浴等。

主要技术指标

技术经济指标：1.与国内外同类产品对比，尼曼蜗轮采用德国六轴五联动加工中心加工，精度可达5级，蜗轮副传动误差低于0.009°，所有零部件从材质到加工，与其它厂家的产品相比，性能指标达到或超过同行业的产品。2.近三年，销售额逐年增加，平均年利税占销售总额的11.99%，远达到了项目创设的预期。促进行业科技进步作用：产品性能可靠、承载能力大、噪声低，完全能够替代同种进口设备，本项目成果的推广必将推动我国冶金行业大功率个性化传动装备的设计制造技术和水平。

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