Yang Guang

汽车机械基础—蜗轮蜗杆传动

蜗轮机构是由蜗杆、涡轮和机架组成的,是用来传递空间两交错轴之间运动和动力的传动机构,通常交错角为90°。它广泛应用于机车、汽车、仪器、起重运输、冶金等多种机器和机械设备的传动系统中。其旋向相同即均为左旋或右旋。

 

蜗杆机构的特点

1.单级传动比大,结构紧凑。一般蜗杆传动的传动比为8—30,在分度机构或手动机构中传递动力较小时传动比可达300,若只传递运动,传动比可达1000.

2.传动平稳,噪声低。

3.具有自锁性。

4.传动效率低,传动啮合面的相对滑动较大。不适用于传递功率较大、连续长期工作的场合。

5.造价较高。蜗轮常用有色金属材料制造,故造价较高。

蜗轮机构的类型

蜗杆机构分为圆柱蜗杆机构、环面蜗杆机构和锥面蜗杆机构。其中圆柱蜗杆机构又分为阿基米德蜗杆和渐开线蜗杆。阿基米德蜗杆应用最为广泛,从端面看蜗杆的螺旋线为阿基米德螺旋线,轴面齿形是直线,相当于齿条。

 

蜗杆传动主要几何尺寸计算公式

 

蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件

在中间平面(主平面)上,普通圆柱蜗杆传动就相当于齿条与齿轮啮合的传动。因此,蜗杆机构的正确啮合条件为:在中间平面中,蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等,即:

 

补充:通过蜗杆轴线并且蜗轮轴线垂直的平面为中间平面(主平面)。

习题检测

判断题

1.在蜗杆传动中,通常主动件是蜗杆,从动件是蜗轮。(√)

2.普通蜗杆在轴向剖面内的齿形与标准齿条一样。(×)     解析:阿基米德蜗杆在轴向剖面内的齿形与标准齿条一样。

3.蜗杆传动的承载能力大,传动效率高。(×)

4.蜗杆的导程角越大,传动效率越高。(√)

5.中间平面是过蜗杆轴线且垂直于蜗轮端面的平面。(×)     解析:中间平面是过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。

6.蜗杆蜗轮旋向的判断均可依据斜齿轮旋向判断原则判断。(√)

7.蜗杆传动中,其旋向相同,即均为右旋或均为左旋。(√)

8.在中间平面内,阿基米德蜗杆与蜗轮的啮合相当于渐开线齿轮与直齿齿条的啮合。(√)

9.蜗杆头数越多,传动效率越低。(×)

10.蜗杆的传动比计算与齿轮的传动比计算一样。(×)

11.分度圆直径为45mm的圆柱蜗杆,直径系数为18,此蜗杆的模数为2.5mm.(√)

选择题

12.蜗杆直径系数越小,则(D)

A.传动效率高且刚性较好

B.传动效率低但刚性较好

C.传动效率低且刚性差

D.传动效率高但刚性较差

13.传动比大而准确的传动是(D)

A.带传动       B.链传动       C.齿轮传动       D.蜗杆传动

14.蜗杆传动具有(AD)特点.

A.传动比大,结构紧凑       B.传动平稳,效率高        C.承载能力小        D.传动中无滑动摩擦

15.在低速重载,高温条件下和尘土飞扬的不良工作条件中的传动一般用(D)

A.带传动     B.链传动       C.齿轮传动      D.蜗杆传动

简答题

16.阿基米德蜗杆在哪个剖面的齿廓形状为直线?

解析:轴向剖面。

17.蜗杆的导程角是?

解析:端面与轮齿分度圆的切线。

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