(1)模數m和壓力角α:
在中間平面中,為保證蝸桿蝸輪傳動的正確嚙合,蝸桿的軸向模數ma1和壓力角αa1應分別相等于蝸輪的法面模數mt2和壓力角αt2,即
ma1=mt2=m αa1=αt2
蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關系為:
tgαa=tgαn/cosγ
式中:γ-導程角。
(2)蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數q
為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合,要用與蝸桿尺寸相同的蝸桿滾刀來加工蝸輪。由于相同的模數,可以有許多不同的蝸桿直徑,這樣就造成要配備很多的蝸輪滾刀,以適應不同的蝸桿直徑。顯然,這樣很不經濟。
為了減少蝸輪滾刀的個數和便于滾刀的標準化,就對每一標準的模數規定了一定數量的蝸桿分度圓直徑d1,而把及分度圓直徑和模數的比稱為蝸桿直徑系數q,即:
q =d1/m
常用的標準模數m和蝸桿分度圓直徑d1及直徑系數q
(3)蝸桿頭數z1和蝸輪齒數z2
蝸桿頭數可根據要求的傳動比和效率來選擇,一般取z1=1-10,推薦 z1=1,2,4,6。
選擇的原則是:當要求傳動比較大,或要求傳遞大的轉矩時,則z1取小值;要求傳動自鎖時取z1=1;要求具有高的傳動效率,或高速傳動時,則z1取較大值。
蝸輪齒數的多少,影響運轉的平穩性,并受到兩個限制:最少齒數應避免發生根切與干涉,理論上應使z2min≥17,但z2<26時,嚙合區顯著減小,影響平穩性,而在z2≥30時,則可始終保持有兩對齒以上嚙合,因之通常規定z2>28。另一方面z2也不能過多,當z2>80時(對于動力傳動),蝸輪直徑將增大過多,在結構上相應就須增大蝸桿兩支承點間的跨距,影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度;對一定直徑的蝸輪,如z2取得過多,模數m就減小甚多,將影響輪齒的彎曲強度;故對于動力傳動,常用的范圍為z2≈28-70。對于傳遞運動的傳動,z2可達200、300,甚至可到1000。z1和z2的推薦值見下表
i=z2/z1 |
z1 |
z2 |
≈5 |
6 |
29—31 |
7—15 |
4 |
29—61 |
14—30 |
2 |
29—61 |
29—82 |
1 |
29—82 |
(4)導程角γ
蝸桿的形成原理與螺旋相同,所以蝸桿軸向齒距pa與蝸桿導程pz的關系為pz=z1pa 由下圖可知:
tanγ= pz/πd1=z1 pa/πd1=z1m/d1=z1/q
導程角γ的范圍為3.5°一33°。導程角的大小與效率有關。導程角大時,效率高,通常γ=15°-30°。并多采用多頭蝸桿。但導程角過大,蝸桿車削困難。導程角小時,效率低,但可以自鎖,通常γ=3.5°一4.5°
(5)傳動比I
傳動比 i=n主動1/n從動2
蝸桿為主動的減速運動中
i=n1/n2=z2/z1 =u
式中:n1 -蝸桿轉速;n2-蝸輪轉速。
閉式蝸桿傳動的效率包括三部分:有關輪齒嚙合摩擦損耗的效率h1,有關軸承摩擦損耗的效率h2以及箱體內潤滑油攪動時摩擦損耗的效率h3,即
h=h1h2h3(3-64)
其主要部分為嚙合效率,當蝸桿主動時,
h1=tang/tan(g+rv) (3-65)
式中 rv--當量摩擦角,它與蝸桿摩擦副的材料、加工精度及滑動速度等有關。
鋼制蝸桿與青銅蝸輪配對時,減摩耐磨效果好;蝸桿齒面的表面粗糙度越低,滑動速度越大,潤滑油膜易形成,rv越小,則嚙合效率h1越高。
近似計算時,蝸桿傳動的總效率 可取下列數值:
蝸桿頭數z1
|
1
|
2
|
4或6
|
傳動效率h1
|
0.7
|
0.8
|
0.9
|
h1≤rv時蝸桿傳動具有自鎖性,取h<0.5。
冀公網安備13092802000153號