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1、普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算1.基本参数:囹也固(1)模数 m 和压力角a:在中间平面中,为保证蜗杆 蜗轮传动的正确啮合,蜗杆的轴向模数mt2和压力角角2,即ma 1和压力角 如应分别相等于蜗轮的法面模数ma1=mt2=maa1=at2蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:tg ca=tg 知/cos 丫式中:丫导程角。(2)蜗杆的分度圆直径 d和直径系数 q为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合,要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。由于相同的模数,可以有许多不同 的蜗杆直径,这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀,以适应不同的蜗杆直径。显然,这样很不经济。为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化
2、,分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1,而把及q,即:q=d1/m常用的标准模数 m 和蜗杆分度圆直径 d1 及直径系数 q,见匹配表。(3)蜗杆头数 z1和蜗轮齿数 z2蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择,一般取z1=1-10,推荐 z1=1,2,4,6 o选择的原则是:当要求传动比较大,或要求传递大的转矩时,则 z1 取小值;要求传动自锁时取z1=1;要求具有高的传动效率,或高速传动时,则 z1 取较大值。蜗轮齿数的多少,影响运转的平稳性,并受到两个限制:最少齿数应避免发生根切与干涉,理论上应使但 z2 V 26 时,啮合区显著减小,
3、影响平稳性,而在 z230 时,则可始终保持有两对齿以上啮合,因之通常规定z2min 17,z2 28。另一方面 z2 也不能过多,当 z2 80 时(对于动力传动),蜗轮直径将增大过多,在结构上相应就须增大蜗杆 两支承点间的跨距,影响蜗杆轴的刚度和啮合精度;对一定直径的蜗轮,如影响轮齿的弯曲强度;故对于动力传动,常用的范围为可到 1000。z1 和 z2 的推荐值见下表z2 取得过多,模数 m 就减小甚多,将z228-70。对于传递运动的传动,z2 可达 200、300,甚至i=z2/zizi62229 3i29 6i29 6i29 827 i542i4 3029 82i(4)导程角丫蜗杆的
4、形成原理与螺旋相同,所以蜗杆轴向齿距兀 di=zm/di=zi/qPa与蜗杆导程 Pz的关系为 Pz=ziPa,由下图可知:tan 丫=p/兀 di=zip a/导程角丫的范围为 3.5-33。导程角的大小与效率有关。导程角大时,效率高,通常 丫=i5-30 o 并多采用多头蜗杆。但导程角过大,蜗杆车削困难。导程角小时,效率低,但可以自锁,通常5)传动比 I汽 3.5-4.5传动比i=n 主动 i/n 从动 2蜗杆为主动的减速运动中i=n1/n2=z2/z1=u式中:n1-蜗杆转速;n2-蜗轮转速。减速运动的动力蜗杆传动,通常取5 u 7Q 优先采用 15 u 5。增速传动 5 u 15普通圆
5、柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配表。2 蜗杆传动变位的特点蜗杆传动变位标准正变位负变位变位蜗杆传动根据使用场合的不同,可在下述两种变位方式中选取一种。1)变位前后,蜗轮的齿数不变(z2=z2),蜗杆传动的中心距改变(a 乒,a)如图 9-8a、c 所示,其中心距的计算式如下:a =a+x2m=(d1+d2+2x2m)/22)变位前后,蜗杆传动的中心距不变(a =a),蜗轮齿数发生变化(z2,丰z2)如图 9-8d、e 所示,z2计算如下:因 a=a 贝 U z2=z2-2x2蜗杆传动变位:3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动基本几何尺寸计算关系式名称代号a计算关系式a=(
6、di+d2+2x2m)/2说明中心距蜗杆头数蜗轮齿数齿形角模数传动比齿数比蜗轮变位系数蜗杆直径系数蜗杆轴向齿距蜗杆导程蜗杆分度圆直径按规定选取按规定选取ZiZ2amiuX2qPaPzdiaa=20 或 an=20m=n=m/cosri=ni/n2按传动比确定按蜗杆类型确定按规定选取蜗杆为主动,按规定选取u=Z/Zi当蜗杆主动时,i=uX2=a/m-(di+d2)/2mq=di/mPa=兀 mPz=兀 mzdi=mq按规定选取蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径顶隙渐开线蜗杆齿根圆直径蜗杆齿顶高蜗杆齿根高蜗杆齿高蜗杆导程角渐开线蜗杆基圆导程角蜗杆齿宽蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿顶高蜗轮
7、齿根高蜗轮齿高蜗轮咽喉母圆半径蜗轮齿宽蜗轮齿宽角蜗杆轴向齿厚蜗杆法向齿厚蜗轮齿厚蜗杆节圆直径daldficdbihaihfihirrbbid2da2df2ha2hf2h2rg2dai=di+2hai=di+2ham一一 一一一 一一*dfi=di-2hfi=da-2(ha*m+c)c=c*m按规定dbi=di.tgr/tgr一一*b=mz/tgrb按规定一hai=ham=i/2(dai-di)一 一一一hfi=(ha*+c*)m=i/2(dai-dfi)hi=hfi+h.i=i/2(dai+dfi)tgr=mzi/di=zi/qcosrb=cosr.cosan见表 ii 4由设计确定d2=mz=2a-di-2x2.mda2=d2+2ha2df2=d2-2ha2.ha2=i/2(da2-d2)=m(ha+X2),一,.、,.*、hf2=i/2(d2-df2)=m(ha*-x2+c*)h2=ha2+h2=i/2(da2-df2)rg2=a-i/2(da。由设计确定b29SaSnStd0=2arcsin(b2/di)sa=i/2(兀 m)sn=sa.cosr按蜗杆节圆处轴向齿槽宽ea确定di=di+2xzm=m(q+2x)蜗杆节圆直径d2d=d22(end)