1.一种精密重载型变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动装置,包括齿轮和环面蜗杆,其特征在于:所述齿轮采用硬齿面耐磨材料制成,齿轮的齿面为渐开面,且轮齿沿其轴向呈楔形;环面蜗杆采用中硬材料制成,且环面蜗杆的两侧齿面是分别以齿轮的相应两侧渐开螺旋齿面为母面,按齿轮与环面蜗杆之间的啮合关系展成运动形成的包络面,齿轮的轮齿两侧螺旋面导程不相等,使其两侧齿面上的接触线位于同一端,所述齿轮沿其轴线向薄齿端移动,调节齿侧间隙逐渐减小至零间隙,所述齿侧间隙 与齿轮移动距离 之间的关系为, ,
其中,为齿轮的移动距离,为齿侧间隙,为齿轮的分度圆半径, 为齿轮左侧螺旋齿面的导程, 为齿轮右侧螺旋齿面的导程。
2.根据权利要求1所述的精密重载型变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动装置,其特征在于:所述齿轮采用轴承钢制成,环面蜗杆采用中碳合金钢制成。
3.根据权利要求1所述的精密重载型变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动装置,其特征在于:所述齿轮的齿面硬度高于环面蜗杆的齿面硬度。
4.根据权利要求1所述的精密重载型变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动装置,其特征在于:所述齿轮左右两侧齿面的接触线均位于齿轮的薄端。
5.一种上述权利要求1至4任一项所述精密重载型变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动装置的加工方法:齿轮加工,首先对待加工齿轮进行滚齿加工后淬火处理,然后利用高精度磨齿机采用成形法分别磨削左右齿面,从而得到成品齿轮;
环面蜗杆加工,首先对待加工蜗杆开槽后调质处理,然后在滚齿机或专用机床上将砂轮修整成渐开面进而模拟其包络母面,砂轮绕齿轮的轴心 以 的角速度转动,同时蜗杆绕其自身轴心 以 的角速度转动, 和 之间按传动副的传动比进行关联运动,再将磨齿后的蜗杆和与齿轮齿形一致的高精度珩磨轮进行珩磨,进而使蜗杆的齿面保持中硬度及高精度;
最后,齿轮与环面蜗杆啮合形成蜗杆传动副,且齿轮与环面蜗杆左右齿面对应有五对齿啮合。