零传动滚齿机关键技术研究与应用

周国君

摘 要：直线电动机技术的逐渐成熟，使得直线运动开始实现零转动，即直接驱动。齿轮加工机床传动原理异常复杂、“内联”传动精确度要求非常高，直至20世纪90年代以前国内都没有“零传动”技术在齿轮加工机床中成功应用的先例。零传动高速滚齿机的关键设计技术包括：总体布局设计技术、速度匹配性设计技术、传动系统设计技术、床身及排屑系统技术设计、滚刀主轴及工件主轴直接驱动结构设计技术、直驱滚刀主轴及工件主轴编码器选取技术，本文主要针对这六项关键技术进行分析与研究。

关键词：零转动；滚齿机；精度；刚度

前言

齿轮是机械产品的重要基础零件，在机床、汽车、农机、建筑机械、工程机械、航空、兵器、工具等领域被广泛应用，其质量、性能、寿命等直接影响到各类机械的质量。随着汽车、机械、航天等工业领域的不断发展，对齿轮的要求也越来越高，同时齿轮的设计、加工、检测的要求也相应提高，齿轮的相关技术研究进入新的阶段。

1 零传动滚齿机及其关键技术的研究进展

现阶段，诸如美国Gleason-Pfauter、德国Liebherr、日本的三菱重工等国际著名的齿轮加工机床生产厂家都投入大量的人力、物力、财力研究零转动技术在齿轮加工机床中的应用，这些厂家在自己新推出的产品中都应用了零传动技术，使得齿轮加工机床的性能达到了新的高度。而目前国内锯齿加工机床，在工作台直线移动方面，采用数控驱动系统代替普通滚齿机的各种交换挂轮，驱动机床的运动部件上采用交流伺服电机通过多对降速齿轮副和一对滚珠丝杠副；……