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普通圆柱蜗杆传动原理及应用探析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:加工时,刀刃的顶面与基圆柱相切,一把刀高于蜗杆轴线,另一把低于蜗杆轴线。图3.5-7三峡水库入库平均流量与水库排沙比的关系图7.5渐开线蜗杆4. 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆不能用车床车制,而需采用直母线双锥面盘铣刀(或砂轮)等置于蜗杆齿槽内加工,如图7.6所示。图7.6锥面包络蜗杆

普通圆柱蜗杆传动原理及应用探析

普通圆柱蜗杆的齿面(ZK型除外)一般是在车床上用直线刀刃的车刀车制而成的。刀具安装位置不同,蜗杆不同截面的齿廓曲线也不同。常用的普通圆柱蜗杆分为阿基米德蜗杆(ZA型)、法向直廓蜗杆(ZN型)、渐开线蜗杆(ZI型)和锥面包络圆柱蜗杆(ZK型)四种,括号内蜗杆型号标记中,Z表示圆柱蜗杆,A、N、I、K分别是蜗杆的齿形标记。

选择普通圆柱蜗杆齿形时应考虑的主要问题是蜗杆加工的便利性和磨削的可能性。由于蜗轮是用与其相啮合的蜗杆完全相同的刀具切削的(齿廓一致、分度圆直径一致、外径大2c,c为径向间隙),所以是否能实现高精度的蜗杆加工也间接地影响着蜗轮的加工精度。

1. 阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)

阿基米德蜗杆在车床上用直线刀刃的梯形车刀切削而成,这时刀刃的顶面必须通过蜗杆的轴线,如图7.3所示。阿基米德蜗杆的端面齿廓是阿基米德螺旋线,轴面齿廓(I—I面)为直廓。阿基米德蜗杆的车削加工和测量都比较方便,在无须磨削加工的情况下被广泛应用;但该类蜗杆磨削困难,必须磨削时需采用特制剖面形状的砂轮。图7.3(a)所示为单刀加工(导程角γ≤3°时),当导程角γ> 3°时常采用双刀加工,如图7.3(b)所示。

2. 法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)

如果蜗杆的导程角很大,在加工时最好使刀具的刀刃顶面位于垂直于齿槽(或齿厚)中点螺旋线的法面内,这样切制出的蜗杆称为法向直廓蜗杆。法向直廓蜗杆的法向齿廓为直线,端面齿廓极接近延伸渐开线,如图7.4所示。这种蜗杆加工简单,可用直母线砂轮在普通螺纹磨床上磨齿,一般用于头数较多(3头以上)、转速较高和要求精密传动的场合,传动效率可达90%。法向直廓蜗杆也有单刀和双刀两种加工方式。

图7.3 阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)

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图7.4 法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)

3. 渐开线蜗杆(ZI蜗杆)

渐开线蜗杆用两把直线刀刃的车刀在车床上加工。加工时,刀刃的顶面与基圆柱相切,一把刀高于蜗杆轴线,另一把低于蜗杆轴线。这样切制出的蜗杆端面齿廓为渐开线,如图7.5所示。这种蜗杆可以用平面砂轮沿着直线形螺旋齿面磨削,精度高,可用于高转速、大功率和要求精密的多头蜗杆传动,但磨削需要在专用机床上进行,传动效率可达90%。

图7.5 渐开线蜗杆(ZI蜗杆)

4. 锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆)

锥面包络圆柱蜗杆不能用车床车制,而需采用直母线双锥面盘铣刀(或砂轮)等置于蜗杆齿槽内加工,如图7.6所示。在加工时,除工件和刀具间的螺旋运动外,刀具还绕其轴线转动,蜗杆齿面是圆锥族面的包络面。这种蜗杆齿形曲线复杂,设计、测量困难,但磨削加工便利,无理论误差,能获得较高精度,传动效率可达90%。

图7.6 锥面包络蜗杆(ZK蜗杆)

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