全球第三家工程化量产 · 对标美国 ITW Spiroid®

已批量量产 · 批量部署于机载平台

NuSpira™ 双导程偏置蜗杆副NuSpira™ Gear System · DL 系列

偏置空间锥面蜗杆与端面齿盘共轭啮合:继美国 ITW Spiroid®、英国 Davall 之后,NuDrive 成为全球第三家工程化量产该类偏置锥蜗杆传动的企业。以 10% 齿数同时啮合的面域包络替代狭窄线接触,同体积额定承载达到同类装置的 1.6–2.2 倍;微差双导程轴向微调消隙不偏接触区,传动精度可达 30 arcsec,全系支持断电高可靠静态自锁,端面齿盘集成 Φ35–Φ100 mm 穿心大通孔。

  • 全球第三家工程化量产 · 对标美国 ITW Spiroid®
  • 已批量量产(已在某无人机平台批量部署验证)
  • 回差精度可达 30 arcsec(微差双导程消隙)
  • 偏置距 25 / 38 / 50 / 70 mm(四大系列)
  • 单级速比 1:40–1:120(定制范围 10~400)
  • 额定输出转矩 75–1500 N·m(峰值 127.5–2250 N·m)
  • 端面贯穿孔 Φ35–Φ100 mm(支持穿心走线)
  • 全系高可靠静态自锁 · 调整背隙不影响接触区
NuSpira 双导程偏置蜗杆副实体齿轮副

面域包络:10% 齿数同时啮合(PDF 规范)

回差精度达 30 arcsec · 全系静态自锁

机理突破与核心技术支柱

四大结构性差异,化解传统传动路线的物理瓶颈

对比传统圆柱蜗杆与国际同类锥蜗杆,NuSpira 在几何拓扑、消隙机理与通径利用上实现系统性突破。

承载与啮合

空间面域包络,10% 齿数同时承载

传统路线与竞品瓶颈
常见圆柱蜗杆仅 3%~5% 齿数参与接触,属于狭窄瞬态线接触;重载下动压油膜极易破裂,导致齿面胶合与加速磨损。
NuSpira 的工程突破
锥形蜗杆与端面齿盘构成空间共轭啮合,接触线扫过整个工作齿面,同时参与啮合的齿数稳定达到蜗轮齿数的 10%(官方规范);高强度合金钢全刚性制造,同体积额定承载达到同类装置的 1.6–2.2 倍(以测试为准)。

间隙与精度

双导程微差设计,调隙不偏接触区(精度达 30 arcsec)

传统路线与竞品瓶颈
传统蜗杆磨损后回差发散且无法在线补偿;欧美同类竞品依赖小齿轮轴向位移消隙,官方声明“以牺牲寿命与效率为代价”,且偏心套消隙会改变中心距、破坏共轭接触区。
NuSpira 的工程突破
蜗杆左右齿面采用微差双导程设计,齿厚沿轴向呈楔形渐变:在不改动中心距的前提下微调轴向位置即可精准消除背隙,且调整背隙不影响接触区,传动精度可达 30 arcsec(以实测为准)。

布局与通孔

正交偏置布局,集成 Φ35–Φ100 mm 贯通大通孔

传统路线与竞品瓶颈
同轴串联或多级行星让电机与负载占用同一轴线,外凸厚度大;回转中心被轴系占满,光电吊舱滑环与线缆无法穿心直通。
NuSpira 的工程突破
蜗杆轴线相对齿盘轴线存在 25–70 mm 空间偏置距,伺服电机可平贴负载侧壁布置,折弯节省 40% 轴向空间;端面齿盘天然集成 Φ35–Φ100 mm 贯穿内孔,导电滑环、高频线缆直通穿心。

润滑与自锁

流体动压油楔低磨损,全系高可靠静态自锁

传统路线与竞品瓶颈
小速比传动无法自锁,必须外挂电磁抱闸,增加机构重量与响应延迟;双曲面齿轮对安装误差敏感,受载形变容易造成边缘应力集中。
NuSpira 的工程突破
啮合瞬时相对滑动方向与接触线接近正交,运转中自然形成流体动压润滑油楔,运转极其平稳安静;标准品 1:40 起步(覆盖 1:40–1:120),导程角天然小于摩擦角,全系支持断电高可靠静态自锁,彻底消除重载镜头“低头”隐患。

20 型号全量参数矩阵

DL25 / DL38 / DL50 / DL70 四大系列

10 个标准速比档 × 左/右旋 = 20 个型号档;数据完全对应官方彩页,支持 10:1 至 400:1 非标速比定制。

系列型号(速比档)旋向偏置距 (mm)蜗轮外径 (mm)额定输入转速 (rpm)额定输出转矩 (N·m)最大输出转矩 (N·m)
DL25DL25-40R / L2576.2120085127.5
DL25DL25-48R / L2576.2120085127.5
DL25DL25-60R / L2576.2120075127.5
DL38DL38-40R / L38114.31200285427.5
DL38DL38-48R / L38114.31200280420
DL50DL50-48R / L50152.410007001050
DL50DL50-72R / L50152.410807001050
DL50DL50-120R / L50152.41000300450
DL70DL70-72R / L70209.5560015002250
DL70DL70-90R / L70209.5560014002100
  • · 数据源:NuDrive 官方产品彩页《DL系列双导程偏置蜗杆副》(2026 最新印刷原稿,20 型号全部逐格复核一致)。
  • · 旋向与定制:标准产品采用右旋(R),左旋(L)同规格可选;旋向决定蜗杆轴向推力方向。
  • · DL50-120R/L 额定输出转矩 300 N·m 属原稿值:大速比下导程角更小、滑动率略升,符合蜗杆传动规律,具有超强静态自锁特性,最大输出转矩仍达 450 N·m。
  • · 可定制减速比范围:10:1 至 400:1;支持按客户机构包络、电机接口定制非标轴端与简易箱体。

安装配合尺寸与工程规范

四大系列完整安装配合尺寸(官方图纸数据)

数据 100% 取自官方彩页安装工程图纸;提供蜗轮几何、端面穿心通孔与蜗杆轴系完整尺寸链。

表 1 · 蜗轮几何尺寸与法兰安装特征(端面通孔)

尺寸代号 / 特征DL25DL38DL50DL70
偏置距离 E (mm)25.038.050.070.0
蜗轮外径 直径A (mm)Φ76.20Φ114.30Φ152.40Φ209.55
定位止口 直径B (mm)Φ55.88Φ83.82Φ111.80Φ153.67
贯通内孔 直径C (mm) —— 穿心走线核心通径Φ35 (大孔径)Φ50 (大孔径)Φ75 (大孔径)Φ100 (大孔径)
安装孔定位圆 D (mm)Φ45Φ64Φ95Φ120
蜗杆理论安装距 Pmd (mm)43.8461.8681.0111.4
蜗轮理论安装距 Gmd (mm)18.023.029.740.0
法兰安装孔 (c-φe / c-φf)8-φ3.5 / 8-φ7.510-φ5.2 / 10-φ10.512-φ6.4 / 12-φ12.516-φ8.5 / 16-φ16.5

表 2 · 蜗杆轴系装配与定位尺寸(轴向配合链)

特征代号 / 说明DL25DL38DL50DL70
蜗杆总长 L (mm)103.26151.08215.80269.70
轴端伸出长 M (mm)11.020.030.040.0
前端台阶 X (mm)5.08.016.016.0
工作段跨距 N (mm)15.917.929.833.8
轴肩定位跨距 P (mm)18.3628.1836.0049.90
定位段 Q (mm)12.015.015.520.0
轴端配合径 直径WΦ6.5Φ12.0Φ20.0Φ28.0
消隙调节螺纹 直径GM8×1M14×1M24×1M32×1.5
轴肩定位径 直径TΦ10.0Φ15.0Φ25.0Φ35.0
轴承位外径 直径KΦ6.5Φ10.0Φ12.0Φ16.0
调隙键槽宽 S (mm)9.016.027.032.0
调节键槽距 V (mm)5.559.5016.5024.00
倒角 / 槽深 Y (mm)2.04.06.08.0

装配与轴承配置建议

  • 锥形蜗杆啮合时承受双向交变轴向推力,换向工况下推力方向改变。
  • 蜗杆固定端建议采用成对预紧的角接触球轴承或双列圆锥滚子轴承,以可靠承受双向轴向载荷。
  • 蜗杆浮动端建议采用深沟球轴承或圆柱滚子轴承,以释放温度循环下的热膨胀变形。
  • 消隙调节端建议在轴端螺纹 G 配合端预留磨削调整垫片或微调螺套空间,可在服役期内免拆机重新锁定回差至 30 arcsec。

以上为机械装配建议;最终轴承选型与预紧配对方式可随项目实际工况与载荷谱由工程团队协助核算。

获取型号图纸、数模与定制支持

本产品已成熟量产并在某无人机机载平台上批量部署。我们可按客户实际工况提供 3D STEP 数模、2D 装配图或定制开发方案:

  • 交付形态:标准裸齿副(主机厂集成)或预装配简易箱体单元
  • 定制能力:支持 10:1–400:1 非标速比、非标轴端、非标安装止口定制
  • 技术对接:提供 3D 边界干涉校核、轴承反力计算与齿面接触分析(TCA)

公开物理机理与客观对标

传统圆柱蜗杆 / 欧美同类产品 / NuSpira

基于各拓扑公开力学机理与厂商官方技术手册指标展开对比,不含未标定测试臆测。

评估维度传统圆柱蜗轮蜗杆欧美同类偏置锥蜗杆(ITW Spiroid® / Davall 等)NuSpira™ 双导程偏置蜗杆副
齿面接触与啮合率传统圆柱蜗杆:点/短线接触,同时啮合齿数仅约 3%~5%。欧美同类偏置锥蜗杆(以 ITW Spiroid® / 英国 Davall 为代表):长线接触,多齿啮合。空间面域包络共形齿面,同时啮合齿数稳定达 10%(PDF 官方规范)。
额定承载能力基准(较低,受青铜抗剪及箱体散热限制)。连续扭矩受青铜材料及散热限制(例如 50mm 档约 350~450 N·m)。高强度合金钢全刚性制造,同偏置中心距额定转矩超出 1.6–2.2 倍(DL50 达 700 N·m)。
回差控制与精度出厂 5~15 arcmin,磨损后迅速发散且无法在线补偿。目录标准 10 arcmin,青铜可选高精版 3 arcmin (180 arcsec)。全合金钢副精度可达 30 arcsec(0.5 arcmin,精度达同类高精版 6 倍)。
消隙机制与影响几乎不可调;偏心套消隙会改变中心距、破坏啮合接触区。轴向推入锥蜗杆消隙,官方声明“以牺牲寿命与效率为代价”。微差双导程微调:中心距恒定,调整背隙不影响接触区。
中心通径与走线相交轴或实心轴,无贯穿通道。标准齿轮箱结构,轴系占满空间,无法穿心走线。端面齿盘天然集成 Φ35–Φ100 mm 穿心内孔,光电滑环/线缆直通贯穿。
静态自锁可靠性小速比无法自锁,大速比效率极低。手册明确注明 25.5:1 以下自锁不稳定,振动易失锁。标准品 1:40 起步(覆盖 1:40–1:120),全系高可靠静态自锁。

注:同类产品指标引自美国 ITW 与英国 Davall Gears Ltd. 官方公开技术产品手册;NuSpira 指标摘自产品规格总表,最终以正式测试报告与交付技术协议为准。

工程选型闭环与全站互联

三步完成选型

偏置距 → 速比与承载 → 旋向与推力方向。

  • 01确定偏置距与安装包络

    按机构可用的径向与轴向空间在 DL25 / DL38 / DL50 / DL70 中选择系列(偏置距 25 → 70 mm,通孔从 Φ35 延伸至 Φ100 mm,外径与承载同步上升)。

  • 02确定速比与承载要求

    按输出转速与负载转矩在 1:40–1:120 之间选定速比,校验额定与峰值转矩(亦可按工况要求定制 10:1 至 400:1 超宽速比)。

  • 03核对旋向与推力方向

    按电机出轴方向选择右旋(R,标准品)或左旋(L)——旋向决定蜗杆轴向推力的方向,进而确定固定端推力轴承的配对方式与轴系安装结构。

*本页产品数据为设计规格,最终以正式测试报告为准。如需最新测试数据,请联系我们的工程师。