齒面接觸應(yīng)力是引起齒面膠合和磨損的重要因素,因此仍以齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算為蝸桿傳動(dòng)的基本計(jì)算,此外有時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度,一般蝸桿齒不易損壞,故通常不必進(jìn)行齒的強(qiáng)度計(jì)算,但必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算蝸桿軸的強(qiáng)度和剛度。
一般蝸桿與軸制成一體,稱為蝸桿軸,蝸輪的結(jié)構(gòu)型式可分為蝸桿傳動(dòng)3種形式:①整體式:用于鑄鐵和直徑很小的青銅蝸輪;②齒圈壓配式:輪轂為鑄鐵或鑄鋼,輪緣為青銅;③螺栓聯(lián)接式:輪緣和輪轂采用鉸制孔,用螺栓聯(lián)接,這種結(jié)構(gòu)裝拆方便。
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當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角的時(shí)候,蝸輪蝸桿加工,渦輪蝸桿的機(jī)構(gòu)反行程具有自鎖性,在此情況下,只能由蝸桿帶動(dòng)渦輪,不能由渦輪帶動(dòng)蝸桿,蝸桿有自鎖作用,說(shuō)得明白一些就是與蝸桿發(fā)生傳動(dòng)的零件一般不可能帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn),原因是多數(shù)設(shè)計(jì)情況下,反向的摩擦力都相當(dāng)大以防止這種情況的發(fā)生。
另外渦輪蝸桿這種結(jié)構(gòu)的本身設(shè)計(jì),就是要利用它的自鎖特性,蝸輪蝸桿設(shè)計(jì),自然需要蝸桿作為主動(dòng)件,蝸桿蝸輪自鎖是有條件的,導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角的時(shí)候具有自鎖功能,就是蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿,通俗來(lái)說(shuō),蝸輪蝸桿,速比1*15或者1*10的時(shí)候沒(méi)準(zhǔn)蝸輪能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),1*20以上一般不能翻轉(zhuǎn)。
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蝸桿傳動(dòng)左右手定則中的三個(gè)因素(輪齒旋向、輪的轉(zhuǎn)向、軸向力的方向)中,知道任何兩個(gè),可判斷第三個(gè),相嚙合的蝸桿與蝸輪的輪齒旋向一定相同,即同為左旋或同為右旋,蝸輪蝸桿型號(hào),輪齒旋向的判別:當(dāng)輪軸垂直放置時(shí),螺旋線向左升高,即為左旋,向右升高,即為右旋,若輪軸水平放置,則相反。
蝸桿和蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度,更重要的要求具有良好的減摩性、耐磨性和跑合性能,蝸桿一般用碳素鋼或合金鋼制造,要求齒面光潔并具有較高的硬度,常用的蝸輪材料有鑄造錫青銅、鑄造鋁青銅及灰鑄鐵等,錫青銅抗膠合和耐磨損性能好。
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