【正文】 免蝸桿的攪油損失過大，采用蝸桿上置的形式； 另外，當(dāng)蝸桿下置結(jié)構(gòu)有困難時(shí)也可采用蝸桿上置的形式。 加工時(shí)，除工件作螺旋運(yùn)動(dòng)外，刀具同時(shí)繞其自身的軸 線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 銑刀 (或砂輪 )回轉(zhuǎn)曲面的包絡(luò)面即為蝸桿的螺旋齒面。 便于磨削，蝸桿的精度較高，應(yīng)用日漸廣泛。 （ 4）錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 (ZK蝸桿 ) 一種非線性螺旋曲面蝸桿。它不能在車床上加工，只能在 銑床上銑制并在磨床上磨削。 錐蝸桿傳動(dòng)也是一種空間交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，兩軸交錯(cuò) 角通常為 90176。 。 蝸桿是由在節(jié)錐上分布的等導(dǎo)程的螺旋所形成的。 （三）錐蝸桿傳動(dòng) 同時(shí)接觸的點(diǎn)數(shù)較多，重合度大；傳動(dòng)比范圍大 (一般為 10～ 360)，承載能力和效率較高；側(cè)隙便于控制和調(diào)整；能作 離合器使用；可節(jié)約有色金屬；制造安裝簡便，工藝性好。 第一節(jié) 蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn) 圓柱形蝸桿 環(huán)面蝸桿 錐蝸桿 阿基米德蝸桿 （ ZA蝸桿 ）－ 端面齒形為阿基米德螺線 漸開線蝸桿 （ ZI蝸桿 ） － 端面齒形為漸開線 。 圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng) － 軸剖面內(nèi)的齒廓為凹圓弧 。 蝸 桿 類 型 漸開線蝸桿 阿基米德蝸桿 γ 阿基米德螺線 漸開線 基圓 －蝸桿的外形是圓弧回轉(zhuǎn)面，同時(shí)嚙合的齒數(shù)多， 傳動(dòng)平穩(wěn) ；齒面利于潤滑油膜形成，傳動(dòng) 效率較高 ； 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 2 B L p 主平面 一、圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù) 1. 模數(shù) m和壓力角 α ? 蝸輪蝸桿正確嚙合條件是 ： 蝸桿的軸面模數(shù) ma1和軸面壓力角 αa1應(yīng)分別等于蝸輪的端面模數(shù) mt2和端面壓力角 αt2， 即 ma1 =mt2 =m αa1=αt2= α＝ 20? γ = ? 且旋向相同 ? 模數(shù) m的標(biāo)準(zhǔn)值，見 表 121；壓力角標(biāo)準(zhǔn)值為 20176。 ， ZA蝸桿取軸向壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值， ZI蝸桿取法向壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值 。 ? 如 圖 124所示， 齒厚與齒槽寬相等的圓柱稱為蝸桿分度圓柱 (或稱為中圓柱 )。蝸桿分度圓 (中圓 )直徑用 d1表示，其值見表 121。蝸輪分度圓直徑以 d2表示。 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 3 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 4 ? 在兩軸交錯(cuò)角為 90176。 的蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角 γ應(yīng)與蝸輪分度圓上的螺旋角 β大小相等旋向相同 ，即 γ=β 2. 傳動(dòng)比 i、蝸桿頭數(shù) z1和蝸輪齒數(shù) z2 ? 設(shè)蝸桿頭數(shù)為 z1，蝸輪齒數(shù)為 z2，當(dāng)蝸桿轉(zhuǎn)一周時(shí)，蝸輪轉(zhuǎn)過 z1 個(gè)齒 ( z1 / z2周 )。因此，其傳動(dòng)比為 1221zznni ??12dd? )112( ?? z1↓，自鎖 ↑，但效率 ↓； z1 ↑，效率 ↑，但制造困難。因此，要求傳動(dòng)效率高的蝸桿傳動(dòng)選較多的頭數(shù)；而要求自鎖的蝸桿傳動(dòng)則選單頭為宜。 ? 常取 ， z1＝ 1， 2， 4， 6。 可根據(jù)傳動(dòng)比 ， 參考表 122中的薦用值選取。 ? z2= i z1 。 如 z2太小，將使傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。如 z2太大，蝸輪直徑將增大，使蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。 ? 一般取 z2＝ 32～ 80。 ? 但需注意： ? ①規(guī)定 z2≥28 （ z2 min≥17 ）。 ∵ 當(dāng) z2＜ 26時(shí)，嚙合區(qū) ↓↓，傳動(dòng)平穩(wěn)性 ↓；當(dāng) z2≥30時(shí)，可實(shí)現(xiàn)兩對齒以上的嚙合。 ? ②傳遞動(dòng)力時(shí)，要求 z2≤80。 ∵ 當(dāng) d2不變時(shí)， z2↑，m↓，蝸輪輪齒彎曲強(qiáng)度 ↓；而當(dāng) m不變時(shí)， z2↑, → d2↑， →蝸桿長度 ↑→蝸桿剛度 ↓。 ? ③此外還應(yīng)避免蝸桿頭數(shù)與蝸輪齒數(shù)之間存有公因數(shù)，以使蝸桿蝸輪磨損均勻。 3. 蝸桿直徑系數(shù) q和導(dǎo)程角 γ 在用蝸輪滾刀加工蝸輪時(shí)，滾刀的分度圓直徑等參數(shù)必須與工作蝸桿的參數(shù)相同，為了限制滾刀的數(shù)目，國標(biāo)規(guī)定將蝸桿分度圓直徑標(biāo)準(zhǔn)化且與其模數(shù)匹配，匹配值參閱國標(biāo)。并把蝸桿分度圓直徑 d 1 與模數(shù) m 的比值稱為 蝸桿直徑系數(shù) ，用 q 表示。 即 q=d1 /m ， mdq 1? 是導(dǎo)出值 d1 = q m≠z1m ? 當(dāng)模數(shù) m一定時(shí)， q值增大則蝸桿直徑 d1增大，蝸桿的剛度提高。因此，對于小模數(shù)蝸桿，規(guī)定了較大的 q值，以保證蝸桿有足夠的剛度。 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 5 ? 如圖所示蝸桿螺旋面與分度圓柱的交線為螺旋線。 ? 若將蝸桿分度圓直徑為 d1的圓柱 面展成平面，并設(shè) γ為蝸桿分度圓柱上螺旋線的導(dǎo)程角 ， px為軸向齒距，則蝸桿的導(dǎo)程角為 )212(tg 11111 ????qzdmzdpz x??? d 1 (分度圓周長)?? ?mz 1 ? ?md1 γ ma1= mt2 γ1＝ β2 （ 蝸輪、蝸桿旋向相同 ） αa1= αt2 ? 在 m和 d1為標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)， z1↑→?↑ ? 對于兩軸交錯(cuò)角為 90176。 的蝸桿傳動(dòng)， 正確嚙合條件 為 ： 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 6 ? 如果溫差超過允許值，可采取以下措施以增加傳動(dòng)的散熱能力； ? (1)增加散熱面積，合理設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，箱殼外面增加散熱片。 ? (2)在蝸桿軸上設(shè)置風(fēng)扇。 ? (3)在油池中設(shè)置蛇形冷卻水管 ? (4)采用壓力噴油循環(huán)潤滑 圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算 4 三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 ? 由于蝸桿傳動(dòng)效率低、發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱，會引起箱體內(nèi)油溫升高、潤滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。 ? 熱平衡 ：在單位時(shí)間內(nèi)， 摩擦產(chǎn)生的熱量 等于 散發(fā)的熱量。 傳動(dòng)消耗于摩擦而變?yōu)闊崃康墓β蕿椋? 經(jīng)箱體表面散發(fā)的熱量的相當(dāng)功率為： 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡條件為： PS=PC )1(1000 1 ??? PP S)( 01 ttAKP sc ?? 在閉式傳動(dòng)中，熱量系通過箱殼散逸，且要求箱體內(nèi)的油溫 t(℃ ) 和周圍空氣溫度 t0(℃ ) 之差不超過允許值 ? 式中：△ t—— 溫度差， △ t=tt0。 P1—— 蝸桿傳遞功率，單位為 kW。 αt—— 表面散熱系數(shù)，根據(jù)箱體周圍通風(fēng)條件，一般取 αt =10~17W/(m2℃ )； ? ? )1112()1(1000 1 ?????? tAPtt??圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算 4 ? ?10)1(1 0 0 01 1 ttt AKP s ??? ? ? A—— 散熱面積，單位為 m2 ，指箱體外壁與空氣接觸而內(nèi)壁被油飛濺到的箱殼面積，對于箱體上的散熱片，其散熱面積按 50%計(jì)算； [△ t]—— 溫差允許值，一般為 60~70℃ 。并應(yīng)使油溫 t (=t0 +△ t) 小于 90 ℃ 。 ? 如果超過溫差允許值，可采用下述冷卻措施： ⑴ 增加散熱面積 即合理設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，鑄出或焊上散熱片。 圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算 5 第十三章 蝸桿傳動(dòng) 321 ???? ? 蝸桿傳動(dòng)受力分析和效率計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)的效率 功率損失有： 軸承摩擦損耗； 齒面間的嚙合摩擦損耗； 濺油損耗。 總效率為： 傳動(dòng)嚙合效率 η1 蝸桿主動(dòng)： )t a n(t a n1 v?? ?? ??蝸輪主動(dòng)： ????t an)t an (1v???⑵ 提高表面散熱系數(shù) ? A 在蝸桿軸上裝臵風(fēng)扇 ? b 在箱體油池內(nèi)裝設(shè)蛇形冷卻水管 ? C 采用壓力噴油循環(huán)潤 ? 作業(yè)： ? 122， 123， ? 126 圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算 6