蝸輪蝸桿減速機(jī)的傳動(dòng)及嚙合

蝸輪蝸桿減速機(jī)是由蝸桿和蝸輪組成的，用于傳遞交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,通常兩軸交錯(cuò)角為90°。在一般蝸桿傳動(dòng)中,都是以蝸桿為主動(dòng)件。從外形上看,蝸桿類似螺栓,蝸輪則很象斜齒圓柱齒輪。工作時(shí),蝸輪輪齒沿著蝸桿的螺旋面作滑動(dòng)和滾動(dòng)。為了改善輪齒的接觸情況,將蝸輪沿齒寬方向做成圓弧形,使之將蝸桿部分包住.這樣蝸桿蝸輪嚙合時(shí)是線接觸,而不是點(diǎn)接觸。蝸桿傳動(dòng)具有以下特點(diǎn):

1.傳動(dòng)比大,且準(zhǔn)確。通常稱蝸桿的螺旋線數(shù)為螺桿的頭數(shù),若蝸桿頭數(shù)為z1,蝸輪齒數(shù)為z2,則蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i=z2/z1。通常蝸桿頭數(shù)很少(z1=1～4),蝸輪齒數(shù)很多(z2=30～300),所以蝸桿傳動(dòng)可獲得很大的傳動(dòng)比而使機(jī)構(gòu)比較緊湊。單級蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比i≤100～300;傳遞動(dòng)力時(shí)常用i=5～83。

2.傳動(dòng)平穩(wěn)無噪聲。蝸桿與蝸輪齒的嚙合是連續(xù)的,同時(shí)嚙合的齒數(shù)相對較多，所有傳動(dòng)平穩(wěn)。蝸輪一般為銅制結(jié)構(gòu)，與鋼制蝸桿接觸時(shí)極大降低噪音。

3.可以實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)蝸桿的螺旋升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí),可以實(shí)現(xiàn)自鎖。

4.蝸輪通常為銅輪。因嚙合處有較大的滑動(dòng)速度,會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦磨損,引起發(fā)熱,需要使用專門的蝸輪蝸桿油潤滑,為減小摩擦系數(shù)，蝸輪一般常用青銅等貴重金屬制造。

圖（1）

蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)中過蝸桿軸線且垂直于蝸輪軸線的剖面稱為主剖面，如圖（1）所示。在主剖面內(nèi)反映了蝸桿蝸輪的主要尺寸參數(shù)，因此是著重研究的剖面。

1)蝸桿蝸輪在主剖面內(nèi)的嚙合為漸開線齒條與齒輪的嚙合。

2)在平行主剖面的其它剖面內(nèi)，均有一對各不相同的非漸開線齒條齒輪嚙合，但無論相嚙合的齒廓形狀如何，均有一個(gè)嚙合點(diǎn)（接觸點(diǎn)），由無數(shù)個(gè)剖面的集合可知，蝸桿蝸輪的嚙合是線接觸，每對輪齒的嚙合也是逐漸進(jìn)入，逐漸退出，故接觸線也是由短→長→短變化。因此蝸桿蝸輪傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)噪聲小，承載能力高。

3)在主剖面內(nèi)有基本參數(shù)：模數(shù)和壓力角。對于蝸桿稱軸面模數(shù)ma1和軸面壓力角aa1；對于蝸輪稱端面模數(shù)mt2和端面壓力角at2。蝸桿蝸輪傳動(dòng)的正確嚙合條件為ma1=mt2=m；aa1=at2=a(=20°)
4)蝸桿蝸輪傳動(dòng)可以獲得較大傳動(dòng)比。因?yàn)槲仐U的齒數(shù)z1較少，蝸輪的齒數(shù)z2可以很多，因此傳動(dòng)比i= z2/z1可以很大，一般i=5~100。在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)中，i可達(dá)300以上。

5)蝸桿蝸輪傳動(dòng)一般具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的螺旋線導(dǎo)程角小于輪齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)將自鎖，即不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。由于這種自鎖性，使蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)常用于起重裝置中。

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