蝸輪蝸杆機構常用來傳遞(dì)兩交錯軸之間的運動和動力。蝸輪與蝸杆在其中間平(píng)麵內相當於(yú)齒輪與齒條,蝸杆又(yòu)與螺(luó)杆形狀相似。蝸輪的(de)齒輪減速比一般為20:1,有時甚至高(gāo)達300:1或更大(dà)。
一、基本概念
1、簡介
如果想(xiǎng)獲得較大的齒輪減速比(bǐ),就(jiù)需要使用蝸輪。蝸輪的(de)齒(chǐ)輪減速比一般為20:1,有時甚至高達300:1或更大。
許多蝸輪都有(yǒu)一個其他齒輪組所(suǒ)不具備的有趣特性:蝸杆可以輕易轉動齒輪,但齒輪無法轉(zhuǎn)動蝸杆。這是因為螺(luó)杆上的突角很(hěn)淺,當齒輪嚐試旋轉螺杆時,齒(chǐ)輪與(yǔ)螺杆之間的摩(mó)擦力(lì)會讓螺杆保持原位。
2、正確(què)齧合
1)中間平麵內蝸杆與蝸輪的模數和壓力角分別相等,即蝸輪的端麵模數等於蝸杆的軸麵模數且為標準(zhǔn)值;蝸輪的端麵壓力角應等於蝸杆的軸麵壓(yā)力角且為標(biāo)準值(zhí)。
2)當蝸輪蝸杆(gǎn)的(de)交錯角為時,還需保證,而且蝸輪與蝸杆螺旋線旋向必須相同。
3、材料(liào)
蝸輪常用鑄錫青銅和鋁鐵青銅;低速和不重要的傳動可采用鑄鐵材料。
鑄鐵青銅:摩性好,抗膠合性好,價貴,強度稍低。
鑄鋁鐵青銅:減摩性、抗(kàng)膠合性稍差,但強(qiáng)度高,價兼。
鑄鐵:灰;球墨。要進(jìn)行時效處理、防止變形(xíng)。
二、機構特點
1、可以得到很大的傳動(dòng)比,比交(jiāo)錯軸斜齒輪機構緊湊
2、兩(liǎng)輪齧合齒麵間為線接觸,其承載能力大大高於交錯軸斜齒輪機構
3、蝸杆傳動相當於螺旋傳動,為多齒齧合傳動,故傳動平穩、噪音很小
4、具有自鎖性(xìng)。當蝸杆的導程角小於齧合輪齒間的當量(liàng)摩擦角時,機構具有自鎖性,可實現反向自(zì)鎖,即隻能由蝸(wō)杆帶動蝸輪,而不能由蝸輪帶動蝸杆(gǎn)。如在其重機(jī)械中使用的自鎖(suǒ)蝸杆機構,其反向自鎖性可起安全保護作(zuò)用。
5、傳動效率較低,磨損較嚴重。蝸輪(lún)蝸杆齧合傳動時,齧合輪齒間的相對滑動速度大,故摩擦損耗(hào)大、效率低。另一方麵,相對滑動速度大使齒麵(miàn)磨損嚴重、發(fā)熱嚴重(chóng),為了散熱和減小磨損,常采用(yòng)價格較為昂貴的減摩性與抗磨(mó)性較好的材料及良好的潤滑裝置,因而成本(běn)較高。
6、蝸杆軸向力較大。
三、注意問題(tí)
蝸杆導程角是蝸杆分度圓柱上螺旋線(xiàn)的切線與蝸杆端麵之間的夾角,與螺杆螺旋角的關係為,蝸輪的螺旋角大則傳動(dòng)效率高,當小於齧合齒間(jiān)當量摩擦角時,機構(gòu)自鎖。
引入蝸杆直徑(jìng)係數q是為了限製蝸輪滾刀的數目,使蝸杆分度圓直徑(jìng)進行(háng)了標準化m一定時,q大則大,蝸(wō)杆軸的剛度及強度相應增大;一定時(shí),q小則導程角增大,傳動(dòng)效率相應提高。
蝸杆頭數推薦值為1、2、4、6,當取小值時,其傳(chuán)動比大,且具有(yǒu)自鎖(suǒ)性;當取大值時,傳動效率高。
與圓柱齒輪傳動不同,蝸杆蝸輪機(jī)構傳(chuán)動比不等於蝸杆蝸輪機(jī)構的中心距 。
蝸杆蝸輪傳動中蝸輪轉向的判(pàn)定方法,可根據齧合點K處方(fāng)向、方向(平(píng)行(háng)於螺旋線的切線)及應垂直於蝸輪軸線(xiàn)畫速度矢量三角形來判定;也(yě)可用“右旋蝸杆左手握,左旋蝸杆右手握,四指拇指”來判定。