蜗杆传动参数选择与计算.pdf

圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图 1） 蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的， 蜗轮的轮齿顶面常制成环面在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件蜗杆轴向 剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个 齿，因此可以得到较高速比计算速比（i）的公式如下： i= 蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 1、 蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m） 、蜗杆分度圆直径（d1） 、导程角（r） 、中心距（a） 、蜗杆头数 （或线数 z1） 、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中 z1、 z2 由传动要求选定 （1） 模数 m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数 mx 和蜗轮的断面模数 mt 为标准模数对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数 m=mx=mt 标准模数可有表 A 查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值 并不相同 表 A 模数 m 分度圆直径 d 1 蜗杆直径系数 q 20 16 1.25 22.4 17.92 20 12.5 1.6 28 17.5 22.4 11.2 2 35.5 17.75 28 11.2 2.5 45 18 35.5 11.27 3.15 56 17.778 40 10 4 71 17.75 50 10 5 90 18 63 10 6.3 112 17.778 80 10 8 140 17.5 90 9 10 160 16 图 1 图 2 （2） 蜗杆分度圆直径 d1 再制造蜗轮时，最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的 蜗轮滚刀来进行切削加工。

但由于同一模数蜗杆，其直径可以各不相同，这就要求 每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀，才能满足蜗轮加工需求为了减少蜗 轮滚刀数目，在规定标准模数的同时，对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化，且与 m 有一定的匹配蜗杆分度圆直径 d1 与轴向模数 mx 之比为一标准值，称蜗杆的直 径系数即 q= 蜗杆分度圆直径 模数 =d1 m d1=mq 有关标准模数 m 与标准分度圆直径 d1 的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表 A （3） 蜗杆导程角 r 当蜗杆的 q 和 z1 选定后， 在蜗杆圆柱上的导程角即被确定 为导程 角、导程和分度圆直径的关系 tan r= 导程 分度圆周长 = 蜗杆头数x轴向齿距 分度圆周长 =z1px d1 = z1m m q = z1 q 相互啮合的蜗轮蜗杆，其导程角的大小与方向应相同 （4） 中心距 a 蜗轮与蜗杆两轴中心距 a 与模数 m、蜗杆直径系数 q 以及蜗轮齿数 z2 间的关系式如下： a=d1+d2 2 =m q (q+z2) 蜗杆各部尺寸如表 B 名称代号 公式 分度圆直径 d1 齿顶高 ha1 齿根高 hf1 齿高 h1 齿顶圆直径 da1 齿根圆直径 df1 轴向齿距 px d 1=mq ha1=m hf1=1.2m h1=ha1+hf1=2.2m da1=d1+2ha1=d1+2m df1=d1-2hf1=d1+2.4m px=m 蜗轮各部尺寸如表 C 名称代号 公式 分度圆直径 d2 齿顶高 ha2 齿根高 hf2 齿高 h2 齿顶圆直径 da2 齿根圆直径 df2 中心高 a d 2=mz2 ha2=m hf2=1.2m h2= 2.2m da2=d2+2ha2= m(z2+2) df2=d2-2hf2= m(z2-2.4) a=d1+d2 2 =m 2 (q+z2) 2、 蜗轮蜗杆的画法 (1) 蜗杆的规定画法 参照图 1 图 2 （2）蜗轮的规定画法 参照图 1 图 2 （3）蜗轮蜗杆啮合画法 参照图 1 图 2. 名称代号 公式 蜗杆导程 pz 导程角 r 轴向齿形角 蜗杆齿宽 b1 Pz=z1px Tanr=z1 q =20 当 z1=(12),b1(11+0.06z2)m 当 z1=(34),b1(12.5+0.09z2)m 名称代号 公式 齿顶圆弧半径 Ra2 齿根圆弧半径 Rf2 顶圆直径 de2 齿宽 b2 Pz=z1px Tanr=z1 q 当 z1=1 时, de2da2+2m 当 z1=(23), de2da2+1.5m 当 z13 时,b20.75da1 当 z14 时,b20.67da1 。