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蜗杆计算公式VIP免费

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第十三章蜗杆传动主要内容:了解蜗杆传动的特点,它的适用场合。了解蜗杆传动的主要参数,如模数、压力角、螺旋头数、螺旋导程角、螺旋螺旋角、螺旋分度圆等。第一节概述蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的(图3-52),用于传递交错轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。在一般蜗杆传动中,都是以蜗杆为主动件。从外形上看,蜗杆类似螺栓,蜗轮则很象斜齿圆柱齿轮。工作时,蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。为了改善轮齿的接触情况,将蜗轮沿齿宽方向做成圆弧形,使之将蜗杆部分包住。这样蜗杆蜗轮啮合时是线接触,而不是点接触。蜗杆传动特点:1.传动比大,且准确。通常称蜗杆的螺旋线数为螺杆的头数,若蜗杆头数为z1,蜗轮齿数为z2,则蜗杆传动的传动比为i=1/2=n1/n2=z2/z1(3-60)通常蜗杆头数很少(z1=1~4),蜗轮齿数很多(z2=30~80),所以蜗杆传动可获得很大的传动比而使机构比较紧凑。单级蜗杆传动的传动比i≤100~300;传递动力时常用i=5~83。蜗杆传动特点:2.传动平稳、无噪声。因蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的,同时啮合的齿对较多。3.当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时,可以实现自锁。4.传动效率比较低。当z1=1时,效率=0.7~0.75;z1=2时,=0.75~0.82;z1=3~4时,=0.82~0.92。具有自锁时,=0.4~0.45。5.因啮合处有较大的滑动速度,会产生较严重的摩擦磨损,引起发热,使润滑情况恶化,所以蜗轮一般常用青铜等贵重金属制造。适用范围:由于普通蜗杆传动效率较低,所以一般只适用于传递功率值在50~60kW以下的场合。一些高效率的新型蜗杆传动所传递的功率可达500kW,圆周速度可达50m/s。第二节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸如图3-53所示,通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为主平面。在主平面上,蜗杆的齿廓与齿条相同,两侧边为直线,夹角2=40°;而蜗轮的齿廓为渐开线,即在主平面内,蜗杆与蜗轮的啮合如同齿条与齿轮的啮合一样。因此,蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同,并且在设计、制造中皆以主平面上的参数和尺寸为基准。普通圆柱蜗杆传动参数已标准化。阿基米德圆柱蜗杆传动(在垂直于蜗杆轴线的剖面中,齿廓线是一条阿基米德螺旋线,故称为阿基米德螺杆)1.模数m和压力角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相等。为了制造方便,把蜗轮的端面模数m及端面压力角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为20°。2.螺杆导程角和蜗轮螺旋角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=Pa1z1mm(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与蜗杆的导程角应数值相等、旋向相同(图3-55)。tg=s/d1=z1Pa1/πd1=z1m/d1(3-62)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q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也随之减小,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。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。设计标准蜗杆传动时,一般先选定蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2,然后按强度计算确定模数m和蜗杆直径系数p。当上述主要参数确定后,可根据表3...

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