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1、蝸輪、蝸桿的計算公式:
1,傳動比=蝸輪齒數(shù)蝸桿頭數(shù)
2,中心距=(蝸輪節(jié)徑+蝸桿節(jié)徑)2
3,蝸輪吼徑=(齒數(shù)+2)模數(shù)
4,蝸輪節(jié)徑=模數(shù)齒數(shù)
5,蝸桿節(jié)徑=蝸桿外徑-2模數(shù)
6,蝸桿導(dǎo)程=π模數(shù)頭數(shù)
7,螺旋角(導(dǎo)程角)tgβ=(模數(shù)頭數(shù))蝸桿節(jié)徑
一.基本參數(shù):
(1)模數(shù)m和壓力角α:
在中間平面中,為保證蝸桿蝸輪傳動的正確嚙合,蝸桿的軸向模數(shù)ma1和壓力角αa1應(yīng)分別相等于蝸輪的法面模數(shù)mt2和壓力角αt2,即
ma1=mt2=m αa1=αt2
蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關(guān)系為:
tgαa=tgαn/cosγ
式中:γ-
2、導(dǎo)程角。
(2)蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q
為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合,要用與蝸桿尺寸相同的蝸桿滾刀來加工蝸輪。由于相同的模數(shù),可以有許多不同的蝸桿直徑,這樣就造成要配備很多的蝸輪滾刀,以適應(yīng)不同的蝸桿直徑。顯然,這樣很不經(jīng)濟。
為了減少蝸輪滾刀的個數(shù)和便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化,就對每一標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1,而把及分度圓直徑和模數(shù)的比稱為蝸桿直徑系數(shù)q,即:
q=d1/m
常用的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1及直徑系數(shù)q,見匹配表。
(3)蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2
蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動比和效率來選擇,一般取z1=1-10,推薦 z1=1
3、,2,4,6。
選擇的原則是:當(dāng)要求傳動比較大,或要求傳遞大的轉(zhuǎn)矩時,則z1取小值;要求傳動自鎖時取z1=1;要求具有高的傳動效率,或高速傳動時,則z1取較大值。
蝸輪齒數(shù)的多少,影響運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,并受到兩個限制:最少齒數(shù)應(yīng)避免發(fā)生根切與干涉,理論上應(yīng)使z2min≥17,但z2<26時,嚙合區(qū)顯著減小,影響平穩(wěn)性,而在z2≥30時,則可始終保持有兩對齒以上嚙合,因之通常規(guī)定z2>28。另一方面z2也不能過多,當(dāng)z2>80時(對于動力傳動),蝸輪直徑將增大過多,在結(jié)構(gòu)上相應(yīng)就須增大蝸桿兩支承點間的跨距,影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度;對一定直徑的蝸輪,如z2取得過多,模數(shù)m就減小甚多,將影響
4、輪齒的彎曲強度;故對于動力傳動,常用的范圍為z2≈28-70。對于傳遞運動的傳動,z2可達200、300,甚至可到1000。z1和z2的推薦值見下表
i=z2/z1
z1
z2
≈5
6
29—31
7—15
4
29—61
14—30
2
29—61
29—82
1
29—82
(4)導(dǎo)程角γ
蝸桿的形成原理與螺旋相同,所以蝸桿軸向齒距pa與蝸桿導(dǎo)程pz的關(guān)系為pz=z1pa,由下圖可知:
tanγ=pz/πd1=z1pa/πd1=z1m/d1=z1/q
導(dǎo)程角γ的范圍為3.5一33。導(dǎo)程角的大小與效率有關(guān)。導(dǎo)程角大時,效率高,通常γ=15-
5、30。并多采用多頭蝸桿。但導(dǎo)程角過大,蝸桿車削困難。導(dǎo)程角小時,效率低,但可以自鎖,通常γ=3.5一4.5
5)傳動比I
傳動比 i=n主動1/n從動2
蝸桿為主動的減速運動中
i=n1/n2=z2/z1 =u
式中:n1 -蝸桿轉(zhuǎn)速;n2-蝸輪轉(zhuǎn)速。
減速運動的動力蝸桿傳動,通常取5≤u≤70,優(yōu)先采用15≤u≤50;增速傳動5≤u≤15。
普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)的匹配表。
2 蝸桿傳動變位的特點
蝸桿傳動變位
變位蝸桿傳動根據(jù)使用場合的不同,可在下述兩種變位方式中選取一種。
1)變位前后,蝸輪的齒數(shù)不變
6、(z2 =z2),蝸桿傳動的中心距改變(a ≠a),如圖9-8a、c所示,其中心距的計算式如下:
a =a+x2m=(d1+d2+2x2m)/2
2)變位前后,蝸桿傳動的中心距不變(a =a),蝸輪齒數(shù)發(fā)生變化(z2≠z2),如圖9-8d、e所示,z2 計算如下:
因 a=a 則z2 =z2-2x2
蝸桿傳動變位:
3 普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算
普通圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算關(guān)系式:
名 稱
代 號
計 算 關(guān) 系 式
說 明
中心距
a
a=(d1+d2+2x2m)/2
按規(guī)定選取
蝸桿頭數(shù)
z1
按規(guī)定選取
蝸輪齒數(shù)
7、z2
按傳動比確定
齒形角
a
aa=20?;騛n=20。
按蝸桿類型確定
模數(shù)
m
m=ma=mn/cosr
按規(guī)定選取
傳動比
i
i=n1/n2
蝸桿為主動,按規(guī)定選取
齒數(shù)比
u
u=Z2/Z1當(dāng)蝸桿主動時,i=u
蝸輪變位系數(shù)
x2
x2=a/m-(d1+d2)/2m
蝸桿直徑系數(shù)
q
q=d1/m
蝸桿軸向齒距
pa
pa=πm
蝸桿導(dǎo)程
pz
pz=πmz1
蝸桿分度圓直徑
d1
d1=mq
按規(guī)定選取
蝸桿齒頂圓直徑
da1
da1=d1+2ha1=d1+2ha*m
8、
蝸桿齒根圓直徑
df1
df1=d1-2hf1=da-2(ha*m+c)
頂隙
c
c=c*m
按規(guī)定
漸開線蝸桿齒根圓直徑
db1
db1=d1.tgr/tgrb=mz1/tgrb
蝸桿齒頂高
ha1
ha1=ha*m=1/2(da1-d1)
按規(guī)定
蝸桿齒根高
hf1
hf1=(ha*+c*)m=1/2(da1-df1)
蝸桿齒高
h1
h1=hf1+ha1=1/2(da1+df1)
蝸桿導(dǎo)程角
r
tgr=mz1/d1=z1/q
漸開線蝸桿基圓導(dǎo)程角
rb
cosrb=cosr.cosan
蝸桿
9、齒寬
b1
見表11-4
由設(shè)計確定
蝸輪分度圓直徑
d2
d2=mz2=2a-d1-2x2.m
蝸輪喉圓直徑
da2
da2=d2+2ha2
蝸輪齒根圓直徑
df2
df2=d2-2ha2
蝸輪齒頂高
ha2
ha2=1/2(da2-d2)=m(ha*+x2)
蝸輪齒根高
hf2
hf2=1/2(d2-df2)=m(ha*-x2+c*)
蝸輪齒高
h2
h2=ha2+hf2=1/2(da2-df2)
蝸輪咽喉母圓半徑
rg2
rg2=a-1/2(da2)
蝸輪齒寬
b2
由設(shè)計確定
蝸輪齒寬角
θ
θ=2arcsin(b2/d1)
蝸桿軸向齒厚
sa
sa=1/2(πm)
蝸桿法向齒厚
sn
sn=sa.cosr
蝸輪齒厚
st
按蝸桿節(jié)圓處軸向齒槽寬ea確定
蝸桿節(jié)圓直徑
d1
d1=d1+2x2m=m(q+2x2)
蝸桿節(jié)圓直徑
d2
d2=d2