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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蝸輪的齒輪減速比一般為20:1,有時(shí)甚至高達(dá)300:1或更大,如果想獲得較大的齒輪減速比,就需要使用蝸輪,許多蝸輪都有一個(gè)其他齒輪組所不具備的有趣特性:蝸桿可以輕易轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪,但齒輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,這是因?yàn)槁輻U上的突角很淺,當(dāng)齒輪嘗試旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí),齒輪與螺桿之間的摩擦力會(huì)讓螺桿保持原位。
中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等,即蝸輪的端面模數(shù)等于蝸桿的軸面模數(shù)且為標(biāo)準(zhǔn)值;蝸輪的端面壓力角應(yīng)等于蝸桿的軸面壓力角且為標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)蝸輪蝸桿的交錯(cuò)角為時(shí),還需保證,而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同,蝸輪常用鑄錫青銅和鋁鐵青銅,低速和不重要的傳動(dòng)可采用鑄鐵材料。
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環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的特征是,蝸桿體在軸向的外形是以凹圓弧為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面,所以把這種蝸桿傳動(dòng)叫做環(huán)面蝸桿傳,在這種傳動(dòng)的嚙合帶內(nèi),蝸輪的節(jié)圓位于蝸桿的節(jié)弧面上,亦即蝸桿的節(jié)弧沿蝸輪的節(jié)圓包著蝸輪,在中間平面內(nèi),蝸桿和蝸輪都是直線齒廓。
環(huán)面蝸桿傳動(dòng)由于同時(shí)相嚙合的齒對(duì)多,而且輪齒的接觸線與蝸桿齒運(yùn)動(dòng)的方向近似于垂直,這就大大改善了輪齒受力情況和潤(rùn)滑油膜形成的條件,因而承載能力約為阿基米德蝸桿傳動(dòng)的2~4倍,效率一般高達(dá)0.85~0.9,但環(huán)面蝸桿傳動(dòng)需要較高的制造和安裝精度。
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