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蜗轮蜗杆传动参数及正确啮合条件
来源:德州红日传动 admin 点击:161 发布时间:2012-5-9 8:13:00
 

蜗杆传动的主要参数
1.模数 m和压力角&61472;&61537;
因为在主平面上蜗杆传动相当于齿条与齿轮的啮合,所以,蜗杆的轴向齿距等于蜗轮的端面周节p(图3-53),即蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数m相等,蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角&61537;相等。为了制造方便,把蜗轮的端面模数m及端面压力角&61537;规定为标准值。圆柱蜗杆传动的标准模数见表3-21。蜗杆传动标准压力角&61537;为20°。
表3-21 圆柱蜗杆传动的m与d1搭配值 摘自GB 10085-88

m    1    1.25    1.6    2    2.5
d1    18    20    22.4*    20    28*    (18)    22.4    (28)    35.5*    (22.4)    28    (35.5)    45*
m    3.15    4    5
d1    (28)    35.5    (45)    56*    (31.5)    40    (50)    71*    (40)    50    (63)    90*
m    6.3    8    10
d1    (50)    63    (80)    112*    (63)    80    (100)    140*    (71)    90    (112)    160
m    12.5    16    20
d1    (90)    112    (140)    200    (112)    140    (180)    250    (140)    160    (224)    315

2.螺杆导程角&61472;&61543;和蜗轮螺旋角 &61538;
与蜗轮螺旋角&61543;螺杆螺旋线一般用右旋。设螺杆螺旋的导程为S,将蜗杆分度圆上螺旋线展开后,由图3-54所示,可得其导程
S=Pa1z1 mm              (3-61)
式中 Pa1--螺杆的轴向齿距, mm;
z1--螺杆头数。 螺杆分度圆柱上的导程角
tg&61543;=s/&61552;d1=z1Pa1/πd1=z1m/d1    (3-62)
式中 d1--螺杆分度圆直径,mm。
蜗杆导程角与传动效率有关,导程角大,效率高;导程角小,可能导致自锁。蜗轮的螺旋角&61538;与蜗杆的导程角&61543;应数值相等、旋向相同(图3-55)。

 


3.螺杆分度圆直径 d1与螺杆直径系数 q
由于切制蜗轮的滚刀必须与蜗杆的形状相当,为此,对于相同模数的蜗杆,每一种分度圆直径都必须用一把切制蜗轮的滚刀,这样,刀具的数量可能太多。为了减少刀具品种并便于标准化,对于每一个模数其蜗杆分度圆直径d1只规定少数,见表3-21。螺杆直径系数用m表示,即q=d1/m。
4.蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2
蜗杆头数一般取z1=1~4。若要得到大的传动比,可取z1=1,但当z1减少时,蜗杆的导程角&61543;也随之减小,使传动效率较低。当传递较大功率时,为提高效率,可采用多头蜗杆,一般取z1=2、3或4。通常蜗杆头数可根据传动比按表3-22选取。
表3-22 蜗杆头数的选取
传动比 i        5~8        7~16        15~32        30~80
蜗杆头数 z1        6        4        2        1
蜗轮齿数 z2,对于动力传动,一般 z2=29-80。 z2过小时,蜗轮齿容易发生根切。 z2太大时,为使传动尺寸不致过大,往往减少模数,这就导致蜗轮轮齿弯曲强度显著降低。

中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等,即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值;蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值,即 ==m ,==   2.当蜗轮蜗杆的交错角为90°时,还需保证,而且蜗轮与蜗杆螺旋  蜗轮蜗杆
线旋向必须相同。   几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同,需注意的几个问题    1.蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为,蜗轮的螺旋角,大则传动效率高,当小于啮合齿间当量摩擦角时,机构自锁。   2.引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目,使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时,q大则大,蜗杆轴的刚度及强度相应增大;一定时,q小则导程角增大,传动效率相应提高。   3.蜗杆头数推荐值为1、2、4、6,当取小值时,其传动比大,且具有自锁性;当取大值时,传动效率高。   与圆柱齿轮传动不同,蜗杆蜗轮机构传动比不等于,而是,蜗杆蜗轮机构的中心距不等于,而是。   4.蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法,可根据啮合点K处方向、方向(平行于螺旋线的切线)及应垂直于蜗轮轴线画速度矢量三角形来判定;也可用“右旋蜗杆左手握,左旋蜗杆右手握,四指拇指”来判定。

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