
普通圓柱蝸桿傳動,,或稱阿基米德圓柱蝸桿傳動(在垂直于蝸桿軸線的剖面中,,齒廓線是一條阿基米德螺旋線,故稱為阿基米德螺桿),。如圖3-53所示,通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為主平面,。在主平面上,,蝸桿的齒廓與齒條相同,兩側邊為直線,,夾角2a=40°,;而蝸輪的齒廓為漸開線,即在主平面內,,蝸桿與蝸輪的嚙合如同齒條與齒輪的嚙合一樣,。因此,蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算大致與齒輪傳動相同,,并且在設計,、制造中皆以主平面上的參數(shù)和尺寸為基準。普通圓柱蝸桿傳動參數(shù)已標準化,。
1.基本參數(shù):
(1)模數(shù)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(shù)ma1和壓力角αa1應分別相等于蝸輪的法面模數(shù)mt2和壓力角αt2,,即
ma1=mt2=mαa1=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(shù)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(shù),,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(jīng)濟,。
為了減少蝸輪滾刀的個數(shù)和便于滾刀的標準化,,就對每一標準的模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1,而把及分度圓直徑和模數(shù)的比稱為蝸桿直徑系數(shù)q,,即:
q=d1/m
常用的標準模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1及直徑系數(shù)q
(3)蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2
蝸桿頭數(shù)可根據(jù)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(shù)的多少,,影響運轉的平穩(wěn)性,并受到兩個限制:最少齒數(shù)應避免發(fā)生根切與干涉,,理論上應使z2min≥17,,但z2<26時,嚙合區(qū)顯著減小,,影響平穩(wěn)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(guī)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(shù)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
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z1
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z2
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≈5
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6
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29—31
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7—15
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4
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29—61
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14—30
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2
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29—61
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29—82
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1
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29—82
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(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=z1pa/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°
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