蜗杆传动:
蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递活动和动力的一种传动,两轴线间的夹角可为肆意值,常用的为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递活动和动力。
1.简介
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成,通常蜗杆为自动件。蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动,别离称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆,即蜗杆转一周,涡轮转过一齿,若蜗杆上有两条螺旋线,就称为双头蜗杆,即蜗杆转一周,涡轮转过两齿。
2.特点
(1)传动比大,结构紧凑。蜗杆头数用Z1暗示(通常Z1=1~4),蜗轮齿数用Z2暗示。从传动比公式I=Z2/Z1能够看出,当Z1=1,即蜗杆为单头,蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转,因而可得到很大传动比,通常在动力传动中,取传动比I=10-80;在分度机构中,I可达1000。这样大的传动好比用齿轮传动,则必要采取多级传动才行,所以蜗杆传动结构紧凑,体积幼、沉量轻。
(2)传动安稳,无噪音。由于蜗杆齿是陆续不间断的螺旋齿,它与蜗轮齿啮应时是陆续不休的,蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程,因而工作安稳,冲击、震荡、噪音都比力幼
(3)拥有自锁性。蜗杆的螺旋升角很幼时,蜗杆只能带头蜗轮传动,而蜗轮不能带头蜗杆动弹。
(4)蜗杆传动效能低,通常以为蜗杆传动效能比齿轮传动低。尤其是拥有自锁性的蜗杆传动,其效能在0.5以下,通常效能只有0.7~0.9。
(5)发热量大,齿面庞易磨损,成本高。
3.圆柱蜗杆
圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。
蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线,其轴面齿廓为直线。阿基米德蜗杆能够在车床上用梯形车刀加工,所以造作单一,但难以磨削,故精度不高。在阿基米德圆柱蜗杆传动中,蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动快率之间的夹角很幼,不易形成光滑油膜,故承载能力较低。②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。在这种传动中,接触线与相对滑动快率之间的夹角较大,故易于形成光滑油膜,并且凸凹齿廓相啮合,接触线上齿廓当量曲率半径较大,接触应力较低,因而其承载能力和效能均较其他圆柱蜗杆传动为高。
4.重要参数
各类圆柱蜗杆传动的参数和几何尺寸根基一样。为阿基米德圆柱蜗杆传动的重要参数。通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面,称为中央平面。在中央平面上,蜗杆的[1]齿廓为直线,蜗轮的齿廓为渐开线,蜗杆和蜗轮的啮合相当于齿条和渐开线齿轮的啮合。因而,蜗杆传动的参数和几何尺寸推算大体与齿轮传动一样,并且在设计和造作中皆以中央平面上的参数和尺寸为基准。
5.蜗杆传动
蜗杆的轴向齿距pX应与蜗轮的端面周节pt相称,因而蜗杆的轴向模数应与蜗轮的端面模数相称,以m暗示,m应取为尺度值。蜗杆的轴向压力角应蹬宗蜗轮的端面压力角,以α暗示,通常尺度压力角α=20°。
蜗杆相当于螺旋,其螺旋线也分为左旋和右旋、单头和多头。通常蜗杆的头数Z1=1~4,头数越多效能越高;但头数太多,如Z1>4,分度误差会增大,且不易加工。蜗轮的齿数Z2=iZ1,i为蜗杆传动的传动比,i=n1/n2=Z2/Z1。对于通常传递动力的蜗杆传动,Z2=27~80。当Z2<27时,蜗轮齿易产生根切;而Z2太大时,可能导致蜗轮齿弯曲强度不够。以d1暗示蜗杆分度圆直径,则蜗杆分度圆柱上的螺旋升角λ可按下式求出 在上式中引入q=Z1/tgλ,则可求得蜗杆的分度圆直径为d1=qm。式中q称为蜗杆个性系数。为了限度滚刀的数量,尺度中划定了与每个模数搭配的q值。通常q=6~17。蜗轮分度圆直径d2=Z2m。
6.失效大局
在蜗杆传动中,蜗轮轮齿的失效大局有点蚀、磨损、胶合和轮齿弯崎岖断。但通常蜗杆传动效能较低,滑动快率较大,容易发热等,故胶合和磨损粉碎更为常见。
蜗杆传动为了预防胶合和减缓磨损,蜗杆传动的资料必须具备减摩、耐磨和抗胶合的机能。通常蜗杆用碳钢或合金钢造成,螺旋表表应经热处置(如淬火和渗碳),以便达到高的硬度(HRC45~63),而后经过磨削或珩磨以提高传动的承载能力。蜗轮无数用青铜造作,对低快不沉要的传动,有时也用黄铜或铸铁。为了预防胶合和减缓磨损,应选择优良的光滑方式,选用含有抗胶合增长剂的光滑油。对于蜗杆传动的胶合和磨损,还没有成熟的推算步骤。齿面接触应力是引起齿面胶合和磨损的沉要成分,因而仍以齿面接触强度推算为蜗杆传动的根基推算。此表,有时还应验算轮齿的弯曲强度。通常蜗杆齿不易败坏,故通常不用进行齿的强度推算,但必要时应验算蜗杆轴的强度和刚度。对关式传动还应进行热平衡推算。若是热平衡推算不能满足要求,则在箱体表侧加设散热片或选取强造冷却装置。
7.结构简介
通常蜗杆与轴造成一体,称为蜗杆轴。蜗轮的结构型式可分为蜗杆传动3种大局。①整体式:用于铸铁和直径很幼的青铜蜗轮。②齿圈压配式:轮毂为铸铁或铸钢,轮缘为青铜。③螺栓联接式:轮缘和轮毂选取铰造孔,用螺栓联接,这种结构装拆方便。
8.传动利用
蜗杆传动常用于两轴交错、传动比力大、传递功率不太大或间歇工作的场所。
蜗杆传动当要求传递较大功率时,为提高传动效能,常取Z1=2~4。此表,由于当γ1较幼时传动拥有自锁性,故常用在卷扬机等起沉机械中,起安全;ぷ饔。它还宽泛利用在机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机械或设备中,其原因是由于使用轮轴活动能够削减力的亏损,从而大力推广。
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