前言:这里这要分享蜗轮蜗杆设计选型相关知识和资料,笔者对主要资料进行了总结,便于大家遇到问题是快速学习和找到解决方法(注:参考资料见文末)
一、蜗杆传动的基本参数
1、在研究蜗杆传动的基本参数与尺寸计算时,主要关注以下七个参数:模数(蜗杆轴向模数和蜗轮端面模数),压力角,蜗杆头数和蜗轮齿数,齿顶高系数,顶隙系数,分度圆导程角,以及螺旋角。这些参数的选取需要满足特定的搭配关系和标准,以实现有效的传动和标准化生产。
2、正确啮合条件要求蜗杆的轴向齿距等于蜗轮的分度圆上的齿距,且当交错角为90°时,分度圆柱上的导程角与蜗轮分度圆上螺旋角应相等且旋向相同。此外,蜗杆头数通常在1到4之间,而蜗轮齿数则在27到80之间以保证结构紧凑和避免根切或支承跨度大导致的挠曲问题。
3、几何尺寸计算涉及确定各组成部件的大小,如分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等,以确保传动系统的正常运行和良好的啮合性能。通过标准化的计算方法和参数选择,可以确保蜗杆和蜗轮的正确安装和高效传动。
二、蜗轮蜗杆传动设计
蜗杆传动用于交错轴间运动传递,特点包括大传动比、大重合度、突出摩擦磨损和低效率。类型有圆柱、环面和锥蜗杆传动,普通圆柱蜗杆传动最常见。设计时关注模数、压力角、分度圆直径、头数、导程角和齿数等参数,这些影响性能和效率。例如,增大导程角提高效率,但头数增多制造困难;齿数取决于传动比,不宜过小或过大。承载能力计算需考虑失效形式如磨损、过热和刚度不足,材料包括钢材和有色金属,处理方式因速度载荷而异。热平衡计算是设计必须考虑的因素,防止润滑破坏和系统恶化。
三、蜗轮蜗杆旋向及旋转方向的判定
1、蜗杆传动是一种常见的机械传动方式,主要通过空间交错轴间的运动和动力传递来实现。在蜗杆传动中,通常两轴的夹角为90°,蜗杆作为主动件,而蜗轮是从动件。蜗杆传动具有高传动比、结构紧凑、传动平稳且噪声低的特点,同时具备自锁性,防止负载反转。
2、判断蜗杆和蜗轮旋向时采用右手法则:将手心对准自己,四指顺着轴线方向摆放,若螺旋线方向与大拇指指向一致则为右旋,相反则为左旋。在实际应用中,一对相啮合的蜗杆和蜗轮的旋向应相反,以实现有效的动力传输。
3、对于蜗轮的转动方向判断,当蜗杆是右旋(或左旋)时,如果蜗杆是右旋,则伸出右手(或左手)半握拳,四指顺着蜗杆的回转方向,蜗轮在啮合处的回转方向与大拇指指向相反;反之亦然。
四、蜗杆传动的失效形式和设计准则
蜗杆传动是机械传动的一种形式,具有高传动比、结构紧凑、传动平稳且噪声低的特点,但效率较低。其失效形式主要有胶合、点蚀和磨损,闭式传动中主要失效形式为胶合与点蚀,而开式传动中则以磨损为主。设计时需考虑材料选择、润滑方式及热平衡问题。蜗杆通常选用碳钢或合金钢,表面要求高硬度;而蜗轮常用青铜或铸铁。设计准则包括按齿面接触疲劳强度设计和校核齿根弯曲疲劳强度,以避免发生胶合。润滑对于提高效率、防止磨损至关重要,闭式传动润滑油的粘度和给油方法需根据相对滑动速度及载荷类型选择。此外,精度选择和安装也需精确,以确保传动的正确啮合和高效工作。
参考资料(已汇总在Excel里,按文章标题关键字查找自取!)
1、蜗轮蜗杆相关的介绍和设计教程
2、excel计算表格和小插件软件
3、蜗轮蜗杆相关国标GB
4、蜗轮蜗杆参考图纸