蜗轮传动.docVIP

??? 一、蜗杆、蜗轮的形成 ??? 蜗杆传动是用来传递空间两交错轴间的运动和动力的，它由蜗杆和蜗轮组成。一般其轴交错角∑等于90 ??? 在∑＝β1+2=90°的交错轴斜齿轮机构中，若齿轮1的螺旋角β1d1很小，而其轴向尺寸又很长时，则轮齿将在分度圆柱上形成完整的螺旋线，称之为蜗杆，如图5-42所示；与其配对的齿轮2的β2d2较大，称之为蜗轮。这样得到的蜗杆传动的传动比i12很大，一般i12=10～80，有时可达300以上。 图 5-42 ??? 蜗杆与螺旋相似，有右旋和左旋之分，一般都用右旋蜗杆，蜗杆螺旋齿的导程角（螺旋升角）??=90?－β1(5-42)。当蜗杆传动的轴交错角∑＝90°时，蜗轮的螺旋角β2=?z1表示，一般可取z1=1～10，推荐取z1=1，2，4，6。 ??? 根据蜗杆的外形不同，可有圆柱蜗杆传动(5-43)和环面(圆弧面)蜗杆传动(图5-44)等传动类型。圆柱蜗杆的齿顶位于圆柱面上，而环面蜗杆的齿顶位于圆弧回转面上。 环面蜗杆传动比圆柱蜗杆传动的承载能力大而且效率高，但其制造和安装精度要求高，成本也高。本节仅讨论圆柱蜗杆。 　 图 5-44 ??? 蜗杆多在车床上粗加工而后经磨制而成。图5-452=40?，加工时随车刀放置的位置和姿态的不同，可得三种齿廓形状的蜗杆。 ??? 1. 阿基米德蜗杆　将车刀刃放置于蜗杆轴线的同一平面内，加工出的蜗杆的轴剖面I-I为直线齿形，与轴线垂直的端面内的齿形为阿基米德螺线（见图5-45)，故称之为阿基米德蜗杆。因它的加工工艺性好，在生产中应用最为广泛。 　 图 5-45 2. 延伸渐开线蜗杆??? 将车刀刃放在蜗杆齿面的法向位置，这样加工出来的蜗杆，在法向剖面内为直线齿廓，其端面齿形为延伸渐开线，因而称之为延伸渐开线蜗杆，或称之为法向直廓蜗杆。 ??? 3. 渐开线蜗杆　将车刀刃与蜗杆的基圆柱相切，这样加工出来的蜗杆的端面为渐开线齿形，故称为渐开线蜗杆。 ??? 二、蜗杆蜗轮的正确啮合条件 ??? 三、蜗杆传动的基本参数 ??? 1）模数m和压力角a 2）齿顶高系数h*a和顶隙系数c* 3）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2与传动比i12 i12应为: ??? 4）蜗杆直径d1与蜗杆导程角? m，d1，蜗杆分度圆直径d1值由GB10088-88规定，为了减少蜗轮滚刀的数量，在GB10085-88中又规定了d1与m的匹配系列值，见表5-9。 ?? 表5-9 蜗杆分度圆直径d1与其模数m 的匹配标准系列（摘自GB10085-88)?? ? 设蜗杆的分度圆直径为d，螺旋导程为l，轴向齿距（螺距）为 px1 ，导程角为g，则有： 从而有： 四、蜗杆传动的几何尺寸计算 ??? 蜗杆分度圆直径d1可根据传动要求从表5-9中选定，蜗轮分度圆直径d2为： ??? 蜗杆蜗轮的齿顶圆直径为 式中：x为蜗轮的变位系数。 ??? 蜗杆传动的中心距a 或 五、蜗杆传动的优缺点 ??? 优点： ??? 1)可实现空间交错轴间的很大传动比，其结构比交错轴斜齿轮机构紧凑。一般传动比可达：?? i12=10～80，在一些手动或分度机构中，i12可大于300； ??? 2)?蜗杆传动为线接触，传动平稳，噪音小； ??? 3)当蜗杆导程角? 很小时，传动具有自锁性，即只能由蜗杆带动蜗轮，而蜗轮不能带动蜗杆，故它常用于起重或其它需要自锁的场合。 ??? 缺点： ??? 1)机械效率较低，一般效率η=0.7～0.8，具有自锁性的蜗杆传动的效率η≤0.5； 2)齿面的螺旋线方向有很大的滑动速度，易引起发热和磨损，常用贵重的耐磨材料(如青铜合金)作蜗轮，而且还要有良好的润滑和散热条件； 3)蜗杆的导程角小，故其螺旋角大，因此所受轴向力大，故其轴承结构也较复杂。