1.蝸輪蝸桿減速器齒形的分析

提高蝸輪蝸桿齒形的準確性，是有效提高蝸輪蝸桿的傳動效率、降低傳動噪聲和溫升的重要手段。首先，簡單地分析蝸桿的齒形：蝸輪蝸桿傳動中，一般有5種齒形：即ZA型、ZN型、ZI型、ZK型和ZC型，但在減速機行業中，最常見到的齒形一般有ZA型和ZN型2種。其中，ZA型也就是阿基米德螺線型，它的齒形主要特點是軸向直廓(圖1)。而ZN型也就是延伸漸開線型，齒形主要特點是法向直廓，同時它又分齒直廓和槽直廓2種(圖2)。ZA型齒形的蝸桿便于車削加工，但不便于磨削加工，齒形精度不高，直接影響傳動精度；ZN型齒形雖然車削加工稍有不便，但磨削加工卻很方便，蝸桿齒形精度可控制得很好，但其蝸輪滾刀的制造卻十分困難，齒形很難控制，從而會使蝸輪齒形不準，同樣會降低傳動精度。而ZA型滾刀的制作卻方便得多，齒形也更容易保證。因此，許多生產廠家都優先采用ZA型蝸輪蝸桿，這樣，首先保證了蝸輪齒形的準確性，至于蝸桿的齒形問題再采用其他方法來予以修正，以保證蝸輪蝸桿傳動的準確性。蝸輪蝸桿齒形不準，是造成蝸輪蝸桿傳動產生振動、噪聲、發熱等傳動缺陷的主要原因。當然，箱體加工精度、使用軸承精度也是一個重要因素。

2.提高蝸輪蝸桿減速器齒形的準確性分析

如何解決齒形問題，也是許多蝸輪蝸桿減速機廠家不斷探索的課題。現在，我們針對ZA型蝸輪蝸桿齒形的加工工藝及齒形的成形加以分析和探討，簡單了解一下ZA型蝸輪蝸桿齒形傳動中的問題和改善的方案。其實，從圖1中可以看出，ZA型蝸輪蝸桿的齒形在沿蝸桿軸向截面內，其齒形就像梯形槽，組成齒形的輪廓線均為直線，這對車加工很有利，只要使車刀主偏角的后角大于蝸桿的螺旋升角就可以了，但為了進一步提高齒形表面精度，往往需要采用磨削加工。由于蝸桿的螺旋升角不可能為0°，所以砂輪在磨削蝸桿齒面時，磨頭也必須轉過一個與螺旋升角相同的角度，這樣，砂輪才能既磨削到需要磨削的齒面而又不會破壞已磨過的齒面，但問題也就此產生，如圖3所示。因為砂輪旋轉過一個角度后，它已經無法磨削到蝸桿軸向齒面位置，真正磨削到的是蝸桿法向齒面，此時磨出的齒形并非軸

向直廓的ZA型，而是法向槽直廓的ZN型，這與蝸輪的ZA型齒形是不匹配的，這樣2種齒型不同的蝸輪蝸桿進行嚙合時，其傳動平穩性就會大大下降，隨之而來的噪聲、振動、發熱、效率低下等缺陷就會大大增加，直接影響蝸輪蝸桿減速機的品質。

3.改善蝸輪蝸桿齒形準確性的方案

改善這種狀況的辦法無非兩種：一種就是將蝸輪的齒型也加工為ZN型。但這一點我們前面已講過，由于ZN型滾刀制造困難，齒形很難控制。所以，多數廠商都采用第二種方法，設法修整磨削蝸桿的砂輪的齒形，使它能夠通過磨削蝸桿法向齒面，磨出軸向齒面為ZA型的齒形。以北京產S7525螺桿磨床為例，它自身帶有一套直線砂輪修整器，用它來修出ZA型齒形的砂輪非常困難，即使是使用仿形樣本靠模，磨出的齒形也是很不準確的，這是因為一來金剛石筆尖走的軌跡和靠模樣本并不完全符合，二來靠模本身也易磨損變樣，而對數控修整器來講，這些缺點都不存在。拖板在2臺相互垂直的數控電動機的聯合驅動下，可以走各種各樣的曲線，而將修整器置于其上的話，修整器即可修出各種各樣的砂輪曲線，以滿足磨削蝸桿時所需要的砂輪齒形，確保齒形的準確性。當然，這種結構的螺桿磨床還可用一套五軸三聯動數控系統進行控制，實現整個磨削過程的全自動化控制加工，使產品的性能更加穩定。