蜗杆蜗轮机构(齿轮机构的特殊类型)
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更新时间:2023-07-26
小编整理:
蜗杆蜗轮机构是由交错轴斜齿圆柱齿轮机构演化而来的,属于齿轮机构的一种特殊类型,用来传递两交错轴之间的运动。通常取交错角∑=90°,蜗杆蜗轮机构属于交错轴齿轮机构的类型。蜗杆蜗轮机构
齿轮机构的特殊类型
蜗杆蜗轮机构是由交错轴斜齿圆柱齿轮机构演化而来的,属于齿轮机构的一种特殊类型。用来传递两交错轴之间的运动的一种齿轮机构,通常取交错角∑=90°。
基本信息
中文名 | 蜗杆蜗轮机构 |
外文名 | Worm and worm wheel mechanism |
特点 | 传动比大、结构紧凑 |
应用领域 | 机械传动 |
参数 | 模数、压力角、螺旋角 |
学科 | 机械工程 |
收起
产品形成
交错轴斜齿圆柱齿轮机构
蜗轮分度圆柱面
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构是由交错轴斜齿圆柱齿轮机构演变而来的。如右图所示,在一对交错角∑=90°、且和旋向相同的交错轴斜齿轮机构中,若小齿轮1的螺旋角取得很大、其分度圆柱的直径取得较小,且其轴向长度较长,齿数很少(一般),则其每个轮齿在分度圆柱面上能缠绕一周以上,这样的小齿轮外形像一根螺杆,称为蜗杆。大齿轮2的较小、分度圆柱的直径很大、轴向长度较短、齿数很多,它实际上是一个斜齿轮,称为蜗轮。这样的交错轴斜齿轮机构啮合传动时,其齿廓间仍为点接触。为了改善啮合状况,将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形,使之将蜗杆部分地包住(如下图所示),并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀(两者的差别仅在于滚刀的外径稍大,以便加工出顶隙)范成加工蜗轮,这样加工出来的蜗轮与蜗杆啮合传动时,其齿廓间为线接触,可传递较大的动力。这样的传动机构称为蜗杆蜗轮机构(又称蜗杆传动机构)。
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
由蜗轮蜗杆的形成可以看出,蜗轮蜗杆机构具有以下两个明显的特征:其一,它是一种特殊的交错轴斜齿轮机构,其特殊之处在于∑=90°,很少,一般;其二,它具有螺旋机构的某些特点,蜗杆相当于螺杆,蜗轮相当于螺母,蜗轮部分地包容蜗杆。
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
啮合传动
传动比简介
由于蜗杆蜗轮机构是由交错角∑=90°的交错轴斜齿轮机构演变而来的,故其传动比:
蜗杆蜗轮机构
特点及应用
特点简介
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
(1)传动比大,结构紧凑。因很小,而可以很大,故传动比可以很大。一般情况下,,在不传递动力的分度机构中,可达500以上。一对蜗杆蜗轮能实现这样大的传动比,因此结构十分紧凑。
(2)传动平稳,无噪声。因啮合时为线接触,且具有螺旋机构的特点,故其承载能力比交错轴斜齿轮机构大得多,且传动平稳,几乎无噪声。
(4)传动效率低,磨损较严重。由于啮合轮齿间相对滑动速度大,故摩擦损耗大,因而传动效率低(一般为0.7~0.8,具有自锁性的蜗杆传动,效率小于0.5),易出现发热和温升过高现象,且磨损较严重。为保证有一定的使用寿命,蜗轮常须采用价格较昂贵的耐磨材料,因而成本高。
应用简介
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
由于蜗杆蜗轮机构具有上述特点,故常用于两轴交错、传动比大、传递功率不太大或间歇工作的场合。当要求传递较大功率时,为提高传动效率,常取。此外,由于当较小时机构具有自锁性,故常用在卷扬机等起重机械中,起安全保护作用。
传动设计
基本参数
(1)模数
(2)压力角
国标GB10087—88规定,阿基米德蜗杆的压力角α=20°。在动力传动中,允许增大压力角,推荐用α=25°;在分度传动中,允许减少压力角,推荐用α=15°或12°。
(3)导程角
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
(4)蜗杆的头数和蜗轮的齿数
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆的头数一般可取1~10,推荐取1,2,4,6。当要求传动比大或反行程具有自锁性时,取小值;当要求具有较高传动效率或传动速度较高时,导程角γ要大一些,应取较大值。蜗轮的齿数可根据传动比及选定的确定,推荐。
(5)蜗杆的直径系数
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
在用蜗轮滚刀范成加工蜗轮时,蜗轮滚刀的分度圆直径等参数必须与工作蜗杆的分度圆直径等参数相同。为了减少滚刀的数量和有利于滚刀标准化,国家标准规定,对于每一个标准模数,只规定1~4种标准的蜗杆分度圆直径,不得任意选取,并把蜗杆分度圆直径与模数的比值称为蜗杆的直径系数,用q表示,即。
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆蜗轮机构
蜗杆的直径系数在蜗杆传动设计中具有重要意义。因为,故在m一定时,q大则大,蜗杆的刚度和强度也相应增大;当一定时,q小则导程角大,可提高传动效率。下表列出了蜗杆模数、头数与直径系数的标准系列,供设计时选用。
蜗杆的基本参数