圓柱蝸桿傳動的主要參數及其選擇
蝸桿蝸輪機構是由交錯軸斜齒圓柱齒輪機構演變而來的,如圖所示交錯角=90°、螺旋角旋向相同,小齒輪螺旋角很大,分度圓柱直徑較小、軸向長度較長、齒數很少,外形像一根螺桿,稱為蝸桿。蝸輪實際上是一個斜齒輪。
規定通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為中間平面。
1.蝸桿的頭數Z1和蝸輪的齒數Z2和傳動比i
1)蝸桿頭數:z1=1-4:
單頭:i大,易自鎖,效率低,精度高。
多頭:η↑,但加工困難,精度降低。
2) 蝸輪齒數:z2=27-80
Z2過大,m過小,輪齒彎曲強度↓
m不變,Z2過大,d2過大,蝸桿支承跨距↑,蝸桿彎曲賜度↓
3)、傳動比和齒數比u—— 齒數比——大齒輪齒數比小齒輪齒數;
傳動比——從動輪齒數比主動輪齒數
2.模數和壓力角
蝸桿傳動的設計計算都是以中間平面內的參數和幾何關系為標準。
在中間平面上,蝸輪與蝸桿的嚙合相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合。
(中間軸)主平面內蝸桿蝸輪傳動相當于——齒條與漸開線齒輪(阿基米德蝸桿)
主平面:蝸桿——軸面 , ;蝸輪——端面 ,
——正確合條件
3.蝸桿分度圓螺旋導程角
將蝸桿分度圓上的螺旋線展開,如圖所示,則蝸桿的導程角 為
Z1、q已知時,導程角即為定值
4.蝸桿分度圓直徑d1及蝸桿直徑系數q
由于加工蝸輪須用與之嚙合的蝸桿參數相同的滾刀來加工,所以對于同一尺寸的蝸桿必須一把對應的蝸輪滾刀,即對同一模數不同直徑的蝸桿,必須配相應數量的滾刀。∴為了限制蝸輪滾刀的數量,取蝸桿直徑d1為標準值,并引入直徑系數q.
(1)蝸桿的分度圓直徑d1
(2)直徑系數q d1=mq
5.蝸桿傳動的中心距a
蝸桿傳動相當于螺桿與螺母的傳動。蝸桿與蝸輪輪齒嚙合時,輪齒間有很大的相對滑動,蝸桿與蝸輪輪齒在節點處的相對速度稱為滑動速度,用 vs表示,由圖3-56
可知
m/s (3-63)
m/s
m/s
式中 n1、n1--分別為蝸桿、蝸輪轉速,r/min;
d1、d2--蝸桿、蝸輪分度圓直徑,mm;
&61543;--蝸桿分度圓的導程角
滑動速度較大時,當潤滑條件充分時,在嚙合處容易形成潤滑油膜,因而潤滑情況良好;但滑動速度太大,容易使輪齒產生膠合和磨損破壞。一般允許 vs≤15m/s。
(二)蝸桿傳動的效率
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&61544;1,有關軸承摩擦損耗的效率&61544;2以及箱體內潤滑油攪動時摩擦損耗的效率&61544;3,即
&61544;=&61544;1&61544;2&61544;3 (3-64)
其主要部分為嚙合效率,當蝸桿主動時,
&61544;1=tan&61543;/tan(&61543;+&61554;v) (3-65)
式中 &61554;v--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,&61554;v越小,則嚙合效率&61544;1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&61544;1 0.7 0.8 0.9
&61544;1≤&61554;v時蝸桿傳動具有自鎖性,取&61544;<0.5。
冀公網安備13092802000153號