蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力,蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似,可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑,两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。
蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳、噪音很小,当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁,即只能蜗杆带动蜗轮,而不能由蜗轮带动蜗杆。
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环面蜗杆传动的特征是,蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面,所以把这种蜗杆传动叫做环面蜗杆传,在这种传动的啮合带内,蜗轮的节圆位于蜗杆的节弧面上,亦即蜗杆的节弧沿蜗轮的节圆包着蜗轮,在中间平面内,蜗杆和蜗轮都是直线齿廓。
环面蜗杆传动由于同时相啮合的齿对多,而且轮齿的接触线与蜗杆齿运动的方向近似于垂直,这就大大改善了轮齿受力情况和润滑油膜形成的条件,因而承载能力约为阿基米德蜗杆传动的2~4倍,效率一般高达0.85~0.9,但环面蜗杆传动需要较高的制造和安装精度。蜗轮蜗杆机构的高度调整机构由蜗杆轴、蜗轮、心轴等组成,调整时蜗杆轴在电动机的驱动下,带动蜗轮转动,从而保证心轴旋进或旋出,实现座椅的上升与下降。
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据蜗杆传动的失效特色,选择蜗杆和蜗轮资料组合时,不光要求有满足的强度,而且要有杰出的减摩、耐磨和抗胶合的才能,对高速重载的传动,蜗杆常用低碳合金钢经渗碳后,外表淬火使硬度达56 ~62HRC,再经磨削,对中速中载传动,蜗杆常用45钢、40Cr、35SiMn等,外表经高频淬火使硬度达45~55HRC,再磨削。1、确定毛坯的材料,具有优良的加工性能,能得到良好的表面光洁度和较小的残余内应力,对刀具磨损作用较小,抗拉极限度一般不低于588MPa。
对一般蜗杆可采用45、40等碳钢调质处理,常用的蜗轮资料为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜及灰铸铁HTl50、HT200等,锡青铜的抗胶合、减摩及耐磨性能好,但价格较高,常用于vs≥3m/s的重要传动,铝铁青铜具有满足的强度,并耐冲击,价格便宜,但抗胶合及耐磨性能不如锡青铜。在包含蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的中间平面内,蜗杆的轴向齿距应与蜗轮的端面齿距相等,所以蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数也相等,并规定为标准模数,蜗杆分度圆直径,喉圆直径,齿根圆直径均在中间平面内度量。
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普通圆柱蜗杆若用直线切削刃在车床上加工,按刀具安装位置不同,切出的蜗杆又可分为阿基米德蜗杆(ZA)、渐开线蜗杆(ZI)和法向直廓蜗杆(ZN)等,ZA阿基米德蜗杆 车刀刀刃平面通过蜗杆轴线,车刀切削刃夹角2α=40°切出的蜗杆,在轴平面上具有直线齿廓,法向剖面齿廓为外凸曲线,而端面上的齿廓曲线为阿基米德螺旋线,故称为阿基米德蜗杆,这种蜗杆加工和测量都比较方便,故应用广泛。2),其中模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角,亦即涡轮端面的模数和压力角,且均为标准值,蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值。
ZN法向直廓蜗杆 当蜗杆导程角较大时,为了使车刀获得合理的前角和后角,车制时车刀刀刃平面放在蜗杆螺旋线的法平面上,这样切出的蜗杆,在法向剖面上齿廓为直线,故 称为法向直廓蜗杆,而在垂直于轴线的端面上的齿廓曲线为延伸渐开线,因而又称为延伸渐开线蜗杆,这种蜗杆切削性能较好,有利于加工多头蜗杆,且可用砂轮磨齿,常用于机床的多头精密蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动,一般情况下是指用蜗杆带动蜗轮实现减速传动,其传动比为蜗轮齿数与蜗杆的头数之比,那么蜗轮与齿轮的区别有哪几方面。
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