蝸桿斜齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用及設(shè)計(jì)

段桂俊

摘 要：本文介紹了一種斜齒輪與蝸桿嚙合來實(shí)現(xiàn)兩交錯(cuò)軸之間運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)平穩(wěn)、易于裝配和加工等優(yōu)點(diǎn)。在一定的情況下，可以替代蝸桿蝸輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：蝸桿；斜齒輪

目前在傳遞兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)比大的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，通常采用蝸桿蝸輪傳動(dòng)。蝸桿蝸輪傳動(dòng)可以得到很大的傳動(dòng)比，兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大，且傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小，具有自鎖性。但蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，有散熱和磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料，因而成本較高。加工上，蝸輪加工需要專用的刀具，而斜齒輪不需要，從而會(huì)節(jié)省加工成本，縮短生產(chǎn)的周期。裝配上，蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu)在裝配過程中對(duì)其箱體上安裝孔的空間位置要求很嚴(yán)格，且裝配中蝸輪中心必須與蝸桿中心重合。蝸桿斜齒輪結(jié)構(gòu)不存在以上裝配問題。從而降低了裝配的難度，大大提高了生產(chǎn)效率。

1 蝸桿斜齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用

蝸桿斜齒輪傳動(dòng)在國外已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。如機(jī)床的溜板箱、一般的減速機(jī)構(gòu)等。在國內(nèi)我們通常采用蝸桿蝸輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的變速和溜板進(jìn)給等運(yùn)動(dòng)。而蝸桿斜齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算及試驗(yàn)證明，在多數(shù)情況下可以替代蝸桿蝸輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

2 蝸桿斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

我們用逼近法求β與γ的逼近值，來滿足蝸桿斜齒輪傳動(dòng)的基本條件?？汕蟮美硐氲奈仐U和斜齒輪加工參數(shù)。

2.2 蝸桿的齒形

在各種機(jī)械中廣為采用的蝸桿傳動(dòng)，其蝸桿大多是圓柱形的，其中最簡單的是阿基米德蝸桿，此外還有漸開線蝸桿和圓弧齒圓柱蝸桿。我們通常采用的蝸輪蝸桿傳動(dòng)是阿基米德蝸桿，它的法向齒形是圓弧形，軸向齒形是直齒形；而蝸桿斜齒輪傳動(dòng)所采用的蝸桿是漸開線蝸桿，所以它的法向齒形是40°直齒形（見圖2），軸向齒形是圓弧形，兩齒之間的距離為導(dǎo)程pz（見圖3）。

3 結(jié)束語

蝸桿斜齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，不僅具有蝸桿蝸輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，而且彌補(bǔ)了蝸輪、蝸桿在加工和裝配工藝上的不足。斜齒輪加工不需要專用的特制刀具，成本低、生產(chǎn)的周期短。蝸桿斜齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不存在中心重合的裝配問題，大大降低了裝配的難度，提高了生產(chǎn)效率。在國外這種機(jī)械結(jié)構(gòu)被廣泛推廣應(yīng)用。

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[2]郝一舒，馬士濤.塑料斜齒輪與鋼制蝸桿傳動(dòng)的非線性邊界分析[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2008，25（7）：45-48.

（作者單位：大連機(jī)床集團(tuán)技術(shù)中心 數(shù)控研究所）