產(chǎn)品詳情
蝸桿傳動(dòng):
蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng),兩軸線間的夾角可為任意值,常用的為90°。蝸桿傳動(dòng)用于在交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
1.簡(jiǎn)介
蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成,一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分蝸桿傳動(dòng),分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿,即蝸桿轉(zhuǎn)一周,渦輪轉(zhuǎn)過一齒,若蝸桿上有兩條螺旋線,就稱為雙頭蝸桿,即蝸桿轉(zhuǎn)一周,渦輪轉(zhuǎn)過兩齒。
2.特點(diǎn)
(1)傳動(dòng)比大,結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Z1表示(一般Z1=1~4),蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動(dòng)比公式I=Z2/Z1可以看出,當(dāng)Z1=1,即蝸桿為單頭,蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),因而可得到很大傳動(dòng)比,一般在動(dòng)力傳動(dòng)中,取傳動(dòng)比I=10-80;在分度機(jī)構(gòu)中,I可達(dá)1000。這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng),則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行,所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小、重量輕。
(2)傳動(dòng)平穩(wěn),無噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒,它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的,蝸桿齒沒有進(jìn)入和退出嚙合的過程,因此工作平穩(wěn),沖擊、震動(dòng)、噪音都比較小。
(3)具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí),蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng),而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。
(4)蝸桿傳動(dòng)效率低,一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng),其效率在0.5以下,一般效率只有0.7~0.9。
(5)發(fā)熱量大,齒面容易磨損,成本高。
3.圓柱蝸桿
圓柱蝸桿傳動(dòng)是蝸桿分度曲面為圓柱面的蝸桿傳動(dòng)。
蝸桿傳動(dòng)其中常用的有阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)。①阿基米德蝸桿的端面齒廓為阿基米德螺旋線,其軸面齒廓為直線。阿基米德蝸桿可以在車床上用梯形車刀加工,所以制造簡(jiǎn)單,但難以磨削,故精度不高。在阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)中,蝸桿與蝸輪齒面的接觸線與相對(duì)滑動(dòng)速度之間的夾角很小,不易形成潤(rùn)滑油膜,故承載能力較低。②弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)是一種蝸桿軸面(或法面)齒廓為凹圓弧和蝸輪齒廓為凸圓弧的蝸桿傳動(dòng)。在這種傳動(dòng)中,接觸線與相對(duì)滑動(dòng)速度之間的夾角較大,故易于形成潤(rùn)滑油膜,而且凸凹齒廓相嚙合,接觸線上齒廓當(dāng)量曲率半徑較大,接觸應(yīng)力較低,因而其承載能力和效率均較其他圓柱蝸桿傳動(dòng)為高。
4.主要參數(shù)
各類圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸基本相同。為阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)。通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面,稱為中間平面。在中間平面上,蝸桿的[1]齒廓為直線,蝸輪的齒廓為漸開線,蝸桿和蝸輪的嚙合相當(dāng)于齒條和漸開線齒輪的嚙合。因此,蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算大致與齒輪傳動(dòng)相同,并且在設(shè)計(jì)和制造中皆以中間平面上的參數(shù)和尺寸為基準(zhǔn)。
5.蝸桿傳動(dòng)
蝸桿的軸向齒距pX應(yīng)與蝸輪的端面周節(jié)pt相等,因此蝸桿的軸向模數(shù)應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)相等,以m表示,m應(yīng)取為標(biāo)準(zhǔn)值。蝸桿的軸向壓力角應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角,以α表示,通常標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=20°。
蝸桿相當(dāng)于螺旋,其螺旋線也分為左旋和右旋、單頭和多頭。通常蝸桿的頭數(shù)Z1=1~4,頭數(shù)越多效率越高;但頭數(shù)太多,如Z1>4,分度誤差會(huì)增大,且不易加工。蝸輪的齒數(shù)Z2=iZ1,i為蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比,i=n1/n2=Z2/Z1。對(duì)于一般傳遞動(dòng)力的蝸桿傳動(dòng),Z2=27~80。當(dāng)Z2<27時(shí),蝸輪齒易發(fā)生根切;而Z2太大時(shí),可能導(dǎo)致蝸輪齒彎曲強(qiáng)度不夠。以d1表示蝸桿分度圓直徑,則蝸桿分度圓柱上的螺旋升角λ可按下式求出 在上式中引入q=Z1/tgλ,則可求得蝸桿的分度圓直徑為d1=qm。式中q稱為蝸桿特性系數(shù)。為了限制滾刀的數(shù)目,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了與每個(gè)模數(shù)搭配的q值。通常q=6~17。蝸輪分度圓直徑d2=Z2m。
6.失效形式
在蝸桿傳動(dòng)中,蝸輪輪齒的失效形式有點(diǎn)蝕、磨損、膠合和輪齒彎曲折斷。但一般蝸桿傳動(dòng)效率較低,滑動(dòng)速度較大,容易發(fā)熱等,故膠合和磨損破壞更為常見。
蝸桿傳動(dòng)為了避免膠合和減緩磨損,蝸桿傳動(dòng)的材料必須具備減摩、耐磨和抗膠合的性能。一般蝸桿用碳鋼或合金鋼制成,螺旋表面應(yīng)經(jīng)熱處理(如淬火和滲碳),以便達(dá)到高的硬度(HRC45~63),然后經(jīng)過磨削或珩磨以提高傳動(dòng)的承載能力。蝸輪多數(shù)用青銅制造,對(duì)低速不重要的傳動(dòng),有時(shí)也用黃銅或鑄鐵。為了防止膠合和減緩磨損,應(yīng)選擇良好的潤(rùn)滑方式,選用含有抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油。對(duì)于蝸桿傳動(dòng)的膠合和磨損,還沒有成熟的計(jì)算方法。齒面接觸應(yīng)力是引起齒面膠合和磨損的重要因素,因此仍以齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算為蝸桿傳動(dòng)的基本計(jì)算。此外,有時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度。一般蝸桿齒不易損壞,故通常不必進(jìn)行齒的強(qiáng)度計(jì)算,但必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算蝸桿軸的強(qiáng)度和剛度。對(duì)閉式傳動(dòng)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。如果熱平衡計(jì)算不能滿足要求,則在箱體外側(cè)加設(shè)散熱片或采用強(qiáng)制冷卻裝置。
7.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
一般蝸桿與軸制成一體,稱為蝸桿軸。蝸輪的結(jié)構(gòu)型式可分為蝸桿傳動(dòng)3種形式。①整體式:用于鑄鐵和直徑很小的青銅蝸輪。②齒圈壓配式:輪轂為鑄鐵或鑄鋼,輪緣為青銅。③螺栓聯(lián)接式:輪緣和輪轂采用鉸制孔,用螺栓聯(lián)接,這種結(jié)構(gòu)裝拆方便。
8.傳動(dòng)應(yīng)用
蝸桿傳動(dòng)常用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比較大、傳遞功率不太大或間歇工作的場(chǎng)合。
蝸桿傳動(dòng)當(dāng)要求傳遞較大功率時(shí),為提高傳動(dòng)效率,常取Z1=2~4。此外,由于當(dāng)γ1較小時(shí)傳動(dòng)具有自鎖性,故常用在卷?yè)P(yáng)機(jī)等起重機(jī)械中,起安全保護(hù)作用。它還廣泛應(yīng)用在機(jī)床、汽車、儀器、冶金機(jī)械及其它機(jī)器或設(shè)備中,其原因是因?yàn)槭褂幂嗇S運(yùn)動(dòng)可以減少力的消耗,從而大力推廣。