蝸輪蝸桿幾何尺寸計算與圓柱齒輪基本相同,需注意的幾個問題是:
1.蝸桿導(dǎo)程角()是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關(guān)系為,蝸輪的螺旋角,大則傳動,當(dāng)小于嚙合齒間當(dāng)量摩擦角時,機構(gòu)自鎖。
2.引入蝸桿直徑系數(shù)q是為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目,使蝸桿分度圓直徑進行了標準化m一定時,q大則大,蝸桿軸的剛度及強度相應(yīng)增大;一定時,q小則導(dǎo)程角增大,傳動效率相應(yīng)提高。
3.蝸桿頭數(shù)推薦值為1、2、4、6,當(dāng)取小值時,其傳動比大,且具有自鎖性;當(dāng)取大值時,傳動。
4.蝸桿蝸輪傳動中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定方法,可根據(jù)嚙合點K處的方向、方向(平行于螺旋線的切線)及應(yīng)垂直于蝸輪軸線畫速度矢量三角形來判定;也可用“右旋蝸桿左手握,左旋蝸桿右手握,四指拇指”來判定。
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對于蝸桿下置式減速器,由于蝸桿軸承下部浸泡在潤滑油中,易于漏油,因此,蝸桿軸承應(yīng)采用較可靠的密封裝置,例如橡膠圈密封或混合密封;而蝸桿在上,其軸承組合的潤滑比較困難,此時可采用脂潤滑或設(shè)計特殊的導(dǎo)油結(jié)構(gòu)。
大多數(shù)蝸桿減速器都采用沿渦輪軸線的水平面剖分的箱體結(jié)構(gòu),以便于渦輪軸的安裝、調(diào)整。中心距較小的蝸桿減速器也可采用整體式大端蓋箱體結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、重量輕,但蝸輪及蝸桿輪軸的軸承調(diào)整不便。
蝸桿傳動效率較低,發(fā)熱量較大,因此,對于連續(xù)工作的蝸桿減速器需進行熱平衡計算,當(dāng)熱平衡計算滿足不了要求時,應(yīng)增大箱體散熱面積和增設(shè)散熱片,若仍不滿足要求時,可考慮在蝸桿軸端部加設(shè)風(fēng)扇等強迫冷卻的方法加強散熱。
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對高速重載的傳動,蝸桿常用低碳合金鋼經(jīng)滲碳后,表面淬火使硬度達56 ~62HRC,再經(jīng)磨削,對中速中載傳動,蝸桿常用45鋼、40Cr、35SiMn等,表面經(jīng)高頻淬火使硬度達45~55HRC,再磨削,對一般蝸桿可采用45、40等碳鋼調(diào)質(zhì)處理。
蝸桿相當(dāng)于螺旋,其螺旋線也分為左旋和右旋、單頭和多頭,根據(jù)蝸桿傳動的失效特色,選擇蝸桿和蝸輪材料組合時,不但要求有足夠的強度,而且要有出色的減摩、耐磨和抗膠合的才能,實踐標明,較志向的蝸桿副材料是:青銅蝸輪齒圈匹配淬硬磨削的鋼制蝸桿。
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