精密研磨螺旋齿轮——15°和19°31′精密研磨，实现平稳、高负载传动
韩国Ever-Power磨削螺旋齿轮提供15°和19°31′两种螺旋角，左旋和右旋两种选择，横向模数为1，参考系列齿数最多可达100齿（内径15mm，节圆直径100mm，总长18mm）。与滚齿或成形相比，磨削工艺可获得更精细的表面光洁度，从而承受更高的接触载荷，并实现更安静的高速运转。一对匹配的15°左旋和右旋螺旋齿轮可直接替代大多数平行轴应用中的正齿轮，尤其适用于需要降低噪音的应用。
磨削螺旋齿轮——概述
一个 磨削螺旋齿轮 是一个 螺旋齿轮 其齿面在滚齿或成形后经过精磨，而非保持切削后的状态。精磨可以去除滚齿机或成形机刀具留下的刀痕，并修正切削过程中产生的齿廓和导程的微小误差。其结果是获得更光滑的齿面——通常 Ra 为 0.4–0.8 µm，而滚齿加工良好的齿轮的 Ra 为 1.6–3.2 µm——这可以减少啮合齿之间的滑动摩擦，降低工作温度，并延长循环载荷下的疲劳寿命。
韩国永动力蜗轮有限公司生产 磨削螺旋齿轮 提供两种标准螺旋角规格：15° 和 19°31'。两种规格均有左旋和右旋两种配置。15° 系列专为直接替代直齿轮而设计，适用于现有轴几何形状已满足 15° 螺旋角产生的小轴向力的应用场合。19°31' 系列可与相同螺旋角的齿条配合使用，适用于直线运动系统、机床工作台和定位驱动等应用，在这些应用中，齿条齿轮组合必须平稳啮合，且无导程误差。可提供与标准公制精密齿轮目录兼容的替换配置——请提供您现有零件的编号或图纸以便进行交叉参考。
技术规格
以下参考规格适用于模数 1、100 齿、左旋磨削螺旋齿轮系列。韩国永力动力公司也提供右旋配置的同款产品；一对匹配的异旋齿轮可驱动两根平行轴沿相反方向旋转。可根据客户要求定制齿数、孔径和轮毂尺寸。
模数 1，100 齿，左旋，磨削螺旋齿轮 — 参考数据
| 范围 | 价值 |
|---|---|
| 孔径类型 | 地面 |
| 横向模量 | 1 |
| 牙齿数量 | 100 |
| 螺旋方向 | 左手 |
| 形状 | S1 |
| 钻孔（A） | 15.0 毫米 |
| 轮毂直径（B） | 50.0 毫米 |
| 节圆直径 (C) | 100.00 毫米 |
| 外径（D） | 102.00 毫米 |
| 面宽（E） | 8.0 毫米 |
| 轮毂宽度（F） | 10.0 毫米 |
| 总长度（克） | 18.00 毫米 |
| 螺旋角 | 21°30' |
| 压力角 | 20° |
磨削螺旋齿轮与滚齿螺旋齿轮——二者区别在实际应用中的意义
既有带齿的，也有磨碎的 斜齿轮 两种齿轮加工工艺均从相同的毛坯和相同的齿形开始，但在精加工阶段却截然不同。滚齿加工使用蜗轮式多齿刀具高效去除材料，是通用齿轮的标准加工工艺。磨削加工则使用砂轮修正滚齿加工遗留的齿廓和齿前误差。下表总结了两种加工工艺在影响齿轮性能的关键细节方面的实际差异。
| 范围 | 滚齿螺旋齿轮 | 磨削螺旋齿轮 |
|---|---|---|
| 齿面光洁度（Ra） | 1.6–3.2 微米 | 0.4–0.8 微米 |
| ISO 1328 精度等级（典型值） | ISO 7–9 | ISO 4-6 |
| 允许接触应力（同种材料） | 缓和 | 研磨带来的表面完整性提高，减少了点蚀萌生点。 |
| 高速行驶时的噪音 | 可听见的谐波噪声随速度增加而增大 | 降低网纹音；轮廓精度降低传动误差激励 |
| 需要一段磨合期 | 通常部分负荷下运行 40-100 小时。 | 较短或无接触——从第一道网格开始，接触模式就正确。 |
| 单位成本 | 降低 | 更高——额外的工序步骤会增加成本和交货时间。 |
| 典型应用 | 通用工业驱动器，低速至中速 | 机床、伺服驱动器、涡轮齿轮箱、精密仪器 |
15° 与 19°31' 螺旋角 — 选择合适的系列
韩国Ever-Power提供的两种螺旋角选项 磨削螺旋齿轮 不同系列的刀具不可互换——每款刀具都针对特定的啮合几何形状进行了优化。为特定应用选择错误的角度系列会导致啮合处出现导程误差、噪声增大以及切削面宽度上的载荷分布不均。
15°磨削螺旋齿轮系列
15°系列齿轮专为替代正齿轮而设计。15°螺旋角产生的轴向力分量很小——约为切向载荷的271TP³T——无需推力预紧，即可使用标准深沟球轴承进行承载。与相同模数和齿数的正齿轮相比，其渐进式对角齿接触可显著改善扭矩曲线，并降低噪声。一对匹配的左旋和右旋15°齿轮可使平行输出轴反向旋转，适用于需要反向旋转的应用。对于仪器驱动、轻型机床主轴和台式精密设备，15°磨削系列齿轮无需重新设计齿轮箱壳体，即可轻松升级替代正齿轮。
19°31' 磨削螺旋齿轮系列
19°31'系列齿轮专为与相同螺旋角的齿条啮合而设计。该角度是精密齿条行业的公认标准——其设立的目的是为了使齿条齿形和齿轮齿形在磨削至相同螺旋角时，能够形成理论上完美的渐开线接触。使用精密磨削齿条的机床工作台驱动装置、龙门定位系统和机器人线性轴应使用19°31'磨削齿轮，以实现这些应用所需的平稳、低背隙运动。如果将齿轮角度与标准15°系列齿轮或19°31'齿条上的非螺旋正齿轮不匹配，则会引入传动误差并缩短齿条和齿轮的使用寿命。
螺旋齿轮磨削加工的主要优势
✦ 更精准的牙齿轮廓
精密研磨的螺旋齿轮比机加工或切割的齿轮具有更紧密的齿形，从而提供更平稳的啮合和更可控的运动输出——这对伺服驱动轴和仪器传动至关重要。
✦ 更广泛的材料兼容性
磨削适用于热处理后无法进行滚齿加工的硬化材料。这意味着齿轮可以先进行渗碳或整体淬硬，然后再磨削至最终尺寸——从而兼顾最大的芯部韧性和坚硬耐磨的齿面。
✦ 更高的负载和扭矩容量
磨削螺旋齿轮比同等尺寸的切削齿轮能承受更高的接触应力。更精细的表面光洁度可减少导致点蚀的粗糙度应力集中，使其能够在高扭矩应用中更接近材料的疲劳强度极限运行。
✦ 缩短磨合时间
由于磨削阶段已经优化了接触面，磨削后的螺旋齿轮通常安装后即可立即满载运行。而滚齿齿轮通常需要40-100小时的低负荷磨合期，以磨平凸起部分，之后才能满载运行。
精密等级和检验
齿轮精度由包括 ISO 1328、AGMA 2000、DIN 3961 和 JIS B 1702 在内的国际标准规定。这些标准定义了总轮廓误差、导程误差、节距偏差和跳动的公差范围。韩国永动力 磨削螺旋齿轮 标准产品按照 ISO 1328 5-6 级制造，对于最高精度的应用，可根据要求提供 ISO 4 级产品。
- ◉ ISO 5级： 总轮廓偏差≤8µm（模数1）。适用于数控机床驱动、机器人关节和高精度直线运动系统。
- ◉ ISO 6级： 总轮廓偏差≤11µm（模数1）。适用于一般精密齿轮箱、伺服驱动器和仪器传动装置的标准。
- ◉ 检测设备： 每台磨轮均需在齿轮测量中心 (GMC) 上进行齿形、导程、节距和跳动量检测。测量报告可按需提供。
- ◉ 表面光洁度： 齿侧表面粗糙度Ra采用轮廓仪进行验证。每批产品均提供材料证书和硬度测试记录。
典型应用场景
数控机床主轴和进给驱动装置
在加工中心和车床上，主轴驱动和进给轴齿轮箱需要在宽广的速度范围内保持极低的传动误差。传动误差——即运动偏离理想匀速运动的程度——会以加工零件表面光洁度痕迹的形式表现出来。 磨削螺旋齿轮 ISO 5级或6级齿轮通过校正滚齿齿轮的齿廓误差，最大限度地减少传动误差。15°螺旋角系列适用于轴向力较小的场合；19°31'系列则与机床线性轴上的精密齿条配套使用。
伺服齿轮箱和机器人关节
伺服系统对位置指令做出动态响应，任何传输误差都会在位置反馈回路中表现为跟踪误差。机械臂关节、取放头和精密焊接定位器均采用伺服系统。 斜齿轮 采用磨齿齿面，因为低传动误差允许伺服控制器保持严格的位置精度，而无需运行高增益校正，否则会激发机械共振。
精密测量和光学仪器
坐标测量机 (CMM)、光学比较仪和显微镜载物台驱动装置使用模数极小的齿轮副，齿形上的任何不规则都会直接导致定位误差。模数为 1 或更小的齿轮副。 磨削螺旋齿轮 具有亚微米级表面光洁度和严格螺距公差的齿轮是这些应用的标准齿轮类型。光滑的齿面还能降低实验室环境中的噪音。
相关驱动部件
- ➜ 螺旋齿轮产品目录： 浏览全部产品系列 螺旋齿轮制造商 产品包括多种模块和材料的各种加工方式，例如滚齿、刨削和研磨。
- ➜ 蜗轮： 对于需要紧凑型直角驱动或大减速比的应用， 蜗轮蜗杆 可与精密螺旋式一级减速器配合使用。联系我们，获取多级减速器设计支持。
- ➜ 双螺旋齿轮： 在需要更高扭矩而不需要轴向推力的情况下，请参见 双螺旋齿轮 采用成对的左右螺旋线，实现零净轴承轴向载荷。
常见问题解答
磨削螺旋齿轮能达到什么精度等级？
韩国Ever-Power磨削螺旋齿轮的标准配置为ISO 1328 5-6级。对于传动误差要求最高的应用，可提供ISO 4级齿轮。滚齿齿轮的精度通常为7-9级，因此磨削可以显著提高几何精度。
能否在不改变变速箱壳体的情况下，用15°磨削斜齿轮替换正齿轮？
大多数情况下可以——前提是中心距、孔径和模数相同。15°螺旋角产生的轴向力较小（切向载荷约为27%），标准深沟球轴承无需改造即可承受。如果现有轴承已接近其额定动载荷，则在进行改造之前，最好先确认新增的轴向分量是否在轴承的综合承载能力范围内。
为什么齿条齿轮采用 19°31' 的螺旋角？
19°31' 角是精密研磨齿轮齿条传动系统的既定标准。齿条和小齿轮的齿面均研磨至相同的螺旋角，从而形成共轭渐开线接触，并最大限度地减少齿条行程上的传动误差。在 19°31' 齿条上使用螺旋角不同的小齿轮会造成导程不匹配，导致载荷在齿面宽度上分布不均，从而增加噪音和磨损。
磨削螺旋齿轮有哪些材质可供选择？
该参考系列产品采用渗碳合金钢制造。由于研磨会在热处理后去除材料，因此可使用多种合金钢：20CrMnTi（渗碳，表面硬度HRC 58–62）、42CrMo（整体淬硬，HRC 48–54）以及符合日本标准规范的SCM415/SCM440等合金钢。对于食品加工设备和医疗器械等对腐蚀敏感的环境，可提供不锈钢研磨服务。
如何为齿轮齿条式直线轴指定磨削螺旋齿轮？
请提供齿条模数 (Mn)、齿条螺旋角（必须与小齿轮匹配——标准精密齿条为 19°31'）、小齿轮齿数、所需的轴孔直径和键槽直径、齿宽以及轴定位分辨率所需的精度等级。对于高占空比线性驱动器，还需指定每年的齿条运行次数，以便推荐合适的材料和热处理工艺。
精密机床应用中，磨削螺旋齿轮推荐使用哪种润滑剂？
对于封闭式精密齿轮箱，优选使用ISO VG 100-150的PAO合成齿轮油——它在较宽的温度范围内保持稳定的粘度，并且极性添加剂含量较低，不会污染精密研磨表面。对于机床上的开放式齿轮齿条传动装置，应按照机床制造商建议的润滑周期（通常为每4-8个运行小时）在齿条上涂抹含有极压添加剂的粘性润滑脂（NLGI 1-2级）。
定制研磨螺旋齿轮的交货周期是多久？
参考系列的标准模数和齿数组合：2-3周。定制孔径、非标准模数或特殊精度要求：图纸确认后4-6周。如需紧急原型订单，请联系韩国永力电机公司商讨加急生产安排。所有交货期承诺均在设计审核后以书面形式确认。
用户评价
李俊锡，数控应用工程师，昌原制造中心（2024年第四季度）
“我们升级了一台立式加工中心的进给齿轮箱，采用了Ever-Power公司生产的模数1、60齿磨削螺旋齿轮。齿轮毛坯的表面光洁度明显优于我们本地采购的零件。加工零件的表面质量也得到了提升——我们认为这主要归功于传动误差的降低。经过四个月的三班倒运行，没有收到任何投诉。”
田中博，大阪精密设备公司设计工程师（2024年第二季度）
“我指定使用19°31’左旋磨削螺旋齿轮，与我们龙门定位系统上的标准磨削齿条配套使用。韩国永力动力公司确认了螺旋角匹配，并提供了齿轮测量报告。新齿轮的齿隙在我们规定的0.03毫米范围内。我对他们的文档和尺寸精度非常满意。”
郑有珍，采购工程师，首尔机器人组件公司（2024年第三季度）
“我们在协作机器人手臂的肩关节中使用了15°磨削螺旋齿轮。噪音水平对我们的客户来说非常重要——Ever-Power的齿轮比我们之前使用的滚齿零件安静约3分贝，这在安静的工作环境中非常明显。孔径公差符合规格要求，达到H6级。以后还会再次订购。”
吴炳元，高级工程师，大田仪器实验室（2025年第一季度）
“我们订购了用于坐标测量机平台驱动的磨削螺旋齿轮。零件随附完整的测量表——包括轮廓、导程、节距和表面粗糙度Ra。所有数据均符合ISO 5级公差标准。齿轮测量中心的报告为我们节省了两天的来料检验时间。整个订单沟通顺畅。”
林建发，槟城自动化系统技术经理（2024年第二季度）
“我们伺服齿轮箱的小齿轮供应商从欧洲换成了韩国的Ever-Power。交货期从8周缩短到3.5周，价格也便宜了大约20%。质量也很好——这些齿轮我们已经用了十个月了，没有出现任何磨损问题。左右一对齿轮到货时完全匹配。”
附加信息
| 编辑 | CXM |
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