蜗杆齿轮是通过将固定到一根轴上的螺旋蜗杆与固定在另一根轴上的蜗轮或斜齿齿轮啮合,在2根旋转轴之间传递旋转力的机械构件。
结构、用途
结构
如图1所示,被称为“齿”的凸部缠绕在轴上并旋转。
图1.蜗杆齿轮的结构
使用蜗杆齿轮时,需根据汇总表确认兼容性,以确保能够与作为啮合齿轮的蜗轮之间的啮合。减速比是蜗轮的齿数除以蜗杆条数计算得出。
特征
这是一种可在要求蜗轮机构占用体积较小的地方获得较大减速比的减速机。此外,这一结构仅可从蜗轮侧旋转,不能反向旋转。
选型要点
选型要点有如下2点。
选择减速比、传动扭矩、芯间距离等各项参数
相互啮合的蜗杆和蜗轮的数据如表1所示。减速比由模数(齿的尺寸)、齿数、条数决定。根据蜗杆和蜗轮的基准节圆直径计算出芯间距离很重要。
表1.蜗杆汇总表
作为选型要点的各项参数值按照如下方式选择。
表2.蜗杆齿轮选型要点
项目 | 内容 |
减速比 | 这是蜗轮齿数/蜗杆条数计算出的数值。 |
传动扭矩 | 可以在蜗轮上标注的允许扭矩值以下使用。 |
芯距 | 这是蜗轮“啮合中心距”中标注的数字。计算方法如下所示。 |
润滑油选型
润滑油的使用目的包括如下4种,必须根据使用条件选择润滑方式。
· 降低滑动摩擦
· 防止温度上升
· 防锈
· 去除异物
润滑油的供油方法是根据齿面的滑动速度,按照如下方式确定。
表3.供油方法的种类与特征
供油方法 | 特征 | 滑动速度*1 |
润滑脂润滑 | 利用涂布好的润滑脂润滑密封的啮合齿面。 | 5m/s |
飞溅润滑 | 这一结构是在密封容器中封入润滑油,并利用齿轮的移动将润滑油注入到啮合齿面。 | 5~10m/s |
强制润滑法 | 包括重力下落法和强制法,这一方法是利用重力或泵将润滑油注入齿面。 | 10m/s以上 |
注释
*1滑动速度是以根据蜗轮的节圆直径计算出的周长乘以转速计算出的数值。
如图3所示,采用飞溅润滑的情况下,需在密封容器中使用,并且具有能够更换以防止劣化的结构。
图2.密封型蜗杆齿轮和蜗轮的润滑
与蜗杆啮合的蜗轮汇总表
与蜗杆啮合的蜗轮汇总法如表4所示。为了确保两个齿轮相互啮合,必须确定两个齿轮的芯间距离以及齿形。齿形是由制造齿轮的加工条件决定,而芯间距离则是设计时的装配条件。
表4.蜗轮汇总表
条件 | 项目 | 公式 | 符号 | 蜗杆齿轮 | 蜗轮 |
设定条件 | 齿的加工信息 | - | - | 齿直角 | |
模块 | - | m | 1 | ||
齿形 | - | an | 20度 | ||
条数 | - | Z1 | 2条 | - | |
齿数 | - | Z2 | - | 100 | |
基准节圆直径 | - | d1 | φ38.1 | - | |
根据设定条件计算得出 | 驱动轴从动轴关系 | - | - | 差异90° | |
基准节圆直径 | Z2 × m/cos(y) | d2 | - | φ99.858 | |
减速比 | Z2/Z1 | d1 | 50 | ||
导程角 | tan-1(m × Z1/d1) | y | 3.0049度 | ||
芯距 | (d1+d2)/2 | L | 68.979 |
米思米 | 米思米 |
关联类别
Ø 齿轮
Ø 蜗杆齿轮