蜗杆是指具有一个或几个螺旋齿,并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副的齿轮。其分度曲面可以是圆柱面,圆锥面或圆环面,有阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆、
锥面包络圆柱蜗杆四种类别。
蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的,用于传递交错轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。在一般蜗杆传动中,都是以蜗杆为主动件。从外形上看,蜗杆类似
螺栓,
蜗轮则很像斜齿
圆柱齿轮。工作时,蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。为了改善轮齿的接触情况,将蜗轮沿齿宽方向做成圆弧形,使之将蜗杆部分包住。这样蜗杆蜗轮啮合时是线接触,而不是点接触。
杆)等四种。GB10085-88推荐采用ZI蜗杆和ZK蜗杆两种。现将上述四种普通圆柱
蜗杆传动所用的蜗杆及配对的
蜗轮齿形分别介绍于后:圆柱蜗杆的加工方法:旋风切削蜗杆
阿基米德蜗杆(ZA蜗杆) 这种蜗杆,在垂直于蜗杆轴线的平面(即端面)上,齿廓为
阿基米德螺旋线(图1),在包含轴线的平面上的齿廓(即轴向齿廓)为直线,其齿形角α0=20°。它可在车床上用直线刀刃的单刀(当导程角γ≤3°时)或双刀(当γ>3°时)车削加工。安装
刀具时,切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线,如图1所示。这种蜗杆
磨削困难,当导程角较大时加工不便。见动画
法向直廓蜗杆(ZN蜗杆) 这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线(图2),法面(N-N)齿廓为直线。ZN蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。刀具的安装形式如图2所示。这种蜗杆磨削起来也比较困难。见动画
渐开线蜗杆(ZI蜗杆) 这种蜗杆的端面齿廓为渐开线,所以它相当于一个少齿数(齿数等于蜗杆头数)、大
螺旋角的渐开线圆柱
斜齿轮。ZI蜗杆可用两把直线刀刃的车刀在车床上车削加工。刀刃顶面应与基圆柱相切,其中一把刀具高于蜗杆轴线,另一把刀具则低于蜗杆轴线。刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。这种蜗杆可以在
专用机床上磨削。
锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆) 这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在车床上加工,只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时,除工件作螺旋运动外,刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时,铣刀(或砂轮)回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面,在I-I及N-N截面上的齿廓均为曲线。这种蜗杆便于磨削,蜗杆的精度较高,应用日渐广泛。至于与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓,则完全随蜗杆的齿廓而异。蜗轮一般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合,切削蜗轮的滚刀齿廓,应与蜗杆的齿廓一致;深切时的
中心距,也应与蜗杆传动的中心距相同。
选择蜗杆头数z1时,主要考虑
传动比、效率和制造三个方面从制造方面,头数越多,蜗杆制造精度要求也越高从提高效率看,头数越多,效率越高;若要求自锁,应选择单头从提高传动比方面,应选择较少的头数;在动力传动中,在考虑结构紧凑的前提下,应很好地考虑提高效率。当i传动比较小时,宜采用多头蜗杆。而在传递运动要求自锁时,常选用单头蜗杆。