下载文档原格式
蜗杆传动蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。
蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。
蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过两个齿。
由蜗杆与蜗轮互相啮合组成的交错轴间的齿轮传动（图1）。
通常两轴的交错角为90°。
一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。
蜗杆传动的传动比大，工作平稳，噪声小，结构紧凑，可以实现自锁。
但一般的蜗杆传动效率较低，蜗轮常须用较贵的有色金属（如青铜）制造。
蜗杆传动广泛用于分度机构和中小功率的传动系统。
单级蜗杆传动的传动比常用 8～80。
在分度机构或手动机构中蜗杆传动的传动比可达300,用于传递运动时可达到1500。
蜗杆传动-类型蜗杆传动有多种类型，如表所示。
蜗杆传动圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。
其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动（图2）。
①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。
阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。
在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。
②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。
在这种传动中，接触线与相对滑动速度之间的夹角较大，故易于形成润滑油膜，而且凸凹齿廓相啮合，接触线上齿廓当量曲率半径较大，接触应力较低，因而其承载能力和效率均较其他圆柱蜗杆传动为高。
蜗杆传动-主要参数各类圆柱蜗杆传动的参数和几何尺寸基本相同。
图3为阿基米德圆柱蜗杆传动的主要参数。
通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面，称为中间平面。
在中间平面上，蜗杆的齿廓为直线，蜗轮的齿廓为渐开线，蜗杆和蜗轮的啮合相当于齿条和渐开线齿轮的啮合。
因此，蜗杆传动的参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同，并且在设计和制造中皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
圆柱蜗杆传动主要参数及几何计算设计圆柱蜗杆传动时，均取给定平面上的参数和几何尺寸作为主要参数，参考齿轮传动的计算关系进行几何计算。
1. 蜗杆传动主要参数∙普通圆柱蜗杆的基准齿廓普通圆柱蜗杆的基准齿廓是指基准蜗杆在给定截面上的规定齿廓。
在蜗杆的轴平面内基准齿廓的尺寸参数包括：∙齿顶高：Ha = m（正常齿）ha = 0.8m（短齿）∙工作齿高：h’ = 2m（正常齿）h’ = 1.6m（短齿）∙轴向齿距：Px = πm (中线上的齿厚等于齿槽宽)∙顶隙：c = 0.2m，必要时可减小到0.15m或增大到0.35m∙齿根圆角：ρf = 0.3m, 必要时可减小到0.2m或增大到0.4m∙齿形角：阿基米德蜗杆，轴向齿形角αx = 20°，法向直廓蜗杆，法向齿形角αn = 20°，渐开线蜗杆，法向齿形角αn = 20°∙模数、蜗杆分度圆直径和直径特性系数1)模数m 在中间平面上的模数为标准值，即蜗杆的轴向模数mx和蜗轮的端面模数mt为标准值。
2) 蜗杆分度圆直径d1要保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，蜗轮加工是用和与该蜗轮相啮合的蜗杆的直径、齿形参数完全相同的滚刀进行切制。
为了减少加工蜗轮的滚刀的规格数量，利于蜗轮滚刀的标准化和系列化，国标规定d1为标准值，且与m有一定的搭配关系。
3) 蜗杆直径特性系数q由于蜗杆分度圆直径d1和蜗杆模数m均为标准值，定义它们的比值为蜗杆直径特性系数，即d1 = mq。
∙蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2蜗杆头数Z1是指蜗杆圆柱面上连续齿的个数，也就是螺旋线的线数。
常用取值为1，2，4，6。
Z1过多，加工制造的难度增加，精度不易保证；Z1减小，传动效率降低，传动比较大或要求自锁时取Z1=1。
蜗轮齿数Z2根据传动比i和Z1确定。
Z2 = i Z1。
为避免蜗轮轮齿发生根切和保证传动的平稳性，一般取蜗轮齿数Z2>27；同时为避免结构尺寸一定时，模数过小而导致弯曲强度不足或模数一定时，蜗轮直径过大而导致蜗杆轴支撑跨距过大从而刚度降低，蜗轮齿数也不宜过大，一般取Z2<80。
A:组织教学：
a: 考勤。
检查学生出勤情况。
b: 维护课堂秩序。
c: 检查工奘。
检查学生工作衣帽穿戴是否规范。
d: 宣布授课内容及目的要求。
B: 入门指导：
a: 复习引导：
以前车削单头螺纹时的方法是什么？梯形螺纹怎样测量？
b: 讲解新课
多线螺纹的车削
螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，沿两条或两条以上螺旋线所形成的螺纹，该螺旋线在轴向等距分布称之为多线螺纹。
它常用于需快速移动的机构中。
判定头数时，可从螺纹端面上的痕迹来判定。
一、表示代号
1.普通多线三角螺纹，如：M48x3/
2.
2.梯形多线螺纹，如：Tr40x12(P6).
二、各部位尺寸计算方法和单头螺纹相同，只是要用导程代替螺距。
三、分线方法
1.技术要求
⑴多线螺纹的螺距必须相等；
⑵每条螺纹的小径要相等；
⑶每条螺纹的牙型角要相等。
车削多线螺纹主要是考虑分线方法和车削步骤的协调。
它的各螺旋槽在轴向是等距离分布的，在端面上螺旋线的起点是等角度分布的，而进行等距分布的操作就叫分线。
若出现分线误差，使得螺距不等，则会直接影响内外螺纹的配合性能，增加不必要的磨损，降低使用寿命。
因此必须掌握分线方法，控制分线精度。
根据多线螺纹在轴向和圆周上等距分布的特点，分线方法有轴向分线法和圆周分线法两种。
结合我校实际情况，常用轴向分线法的其中一种――小滑板分线法。
2.轴向分线法（以双头梯形螺纹为例）
⑴当粗车好第一条螺旋槽之后，把刀轴向移动一个螺距，然后用中滑板将第二个螺旋槽也车至同样深度，两侧留同样余量。
⑵精车时，可按下图所示步骤进行加工：
再将3面车光后，也车至1、2面的中滑板刻度，然后将小滑板右移一个螺距，利用中滑板将4面车至1、2、3面的中滑板刻度，从而完成右侧的分线。
最后，要用尺厚卡尺测量，保证A=B且a=b，若不等，应分析是a大还是b 大，确定好后，是加工左侧面还是右侧面，还要看A和B的大、小情况来定。
四、注意事项
1.多线螺纹导程大，走刀速度快，车削时要防止碰撞，特别是小滑板不要退得太靠后。
2.由于螺纹升角大，车刀后角要相应增减。
3.小滑板的间隙要调整适当，摇动时注意空行程的影响，要与轴线平行，否则会造成分线误差。
4.精车时要多次循环分线，以矫正赶刀或粗车时所产生的误差。
蜗杆的加工
一、蜗杆的基本知识
蜗杆蜗轮组成的运动副常用于减速传动机构中，以传递两轴在空间垂直交错且减速比较大的运动。
蜗杆与蜗轮传动的基本要求是：蜗杆的周节必须等于蜗轮的周节。
蜗杆的齿形与梯形螺纹很相似，其轴向剖面形状为梯形。
常用的蜗杆有公制（齿形角40°）和英制（齿形角29°）两种。
我们主要介绍公制蜗杆。
二、蜗杆的主要参数
1、轴向模数（m x）：为规定的基本参数
2、齿距（周节）（P）：P=πm x
3、导程（L）：L=ZP=Zπm x Z为线数（头数）
4、分度圆直径（d1）：d1=qm x（q为直径系数，由强度条件决定）
5、齿顶宽（f）：法向f n=0.843m x cosγ
6、法向齿厚（s）：s n=（πm x/2）cosγ=（P/2）cosγ
三、蜗杆的测量方法
1、齿顶圆直径可用千分尺或游标卡尺测量；齿根圆直径一般采用控制齿深的办法保证。
2、分度圆直径可用三针方法与测量梯形螺纹相同。
三针测量时M值的计算公式：M=d1+3.924d D-4.316m x
其中：d1为分度圆直径，d1=d a-2m x；d D为量针直径，其简化计算公式为：d D=2.446m x（最大值）；1.675m x（最佳值）；1.61m x （最小值）；通常我们把d D的最佳值代入公式进行计算M值。
3、齿厚一般用齿厚游标卡尺进行测量。
齿厚游标卡尺由相互垂直的齿高卡尺和齿厚卡尺组成（其刻线原理和读数方法与游标卡尺相同）。
测量时，将齿高卡尺读数调整到1个实际齿顶高（必须排除齿顶圆直径误差的影响），使卡脚在法向卡入齿廓，并作微量往复转动，直到卡脚与蜗杆齿侧平行（此时尺杆与蜗杆轴线的夹角恰为导程角）。
特别注意在做往复运动的时候，不能摆动太大，否则会损坏齿厚游标卡尺。
在这种状态下，齿厚卡尺的最小读数即是蜗杆分度圆上的法向齿厚s n。
但图样上一般标注的是轴向齿厚，所以测出的法向齿厚s n应换算为轴向齿厚s x来检验是否符合图纸要
求。
轴向齿厚与法向齿厚的换算关系为：
s n= s x cosγ=（πm x/2）cosγ
四、车削蜗杆的方法
1、蜗杆车刀
（1）材料一般用高速钢，分粗车刀和精车刀。
（2）粗车刀：左右刀刃之间的夹角应略小于齿形角；刀头宽度应略小于齿根槽宽以保证精加工余量；应有较大的前角；刀尖适当倒圆。
（3）精车刀：刀刃夹角应等于齿形角，并且要有较好的对称度，切削刃直线度要好，表面粗糙度要小；应磨有较大的前角的卷屑槽以保证切削顺利。
这种车刀的前端刀刃不能进行切削，只能依靠两侧面刀刃精车两侧齿面。
2、车刀安装
工业上用的公制蜗杆按齿形可分为轴向直廓蜗杆（阿基米德蜗杆ZH）和法向直廓蜗杆（延长渐开线蜗杆ZN），我们经常用到的是轴向直廓蜗杆。
车削轴向直廓蜗杆时，应采用水平装刀法，即应使车刀两侧刃组成的平面处于水平状态且与蜗杆轴线等高。
车削法向直廓蜗杆时，应采用垂直装刀法。
安装模数较小的蜗杆车刀时，可用样板找正，模数较大时通常用万能角度尺找正，其方法与梯形螺纹安装车刀相似。
3、车削方法
蜗杆车削方法与梯形螺纹相似，先根据蜗杆导程（单线蜗杆为周节），在操作的车床进给箱铭牌上找到相应的数据，来调节各有关手柄的位置。
由于蜗杆导程大、齿槽深、切削面积大，车削比梯形螺纹困难，故常选用较低的切削速度，采用倒顺车的方法进行车削，以防止乱牙。
粗车时，通常用分层切削法粗车。
粗车完成后，用精车刀修整牙形，在安装车刀的时候，使车床主轴停转，摇动小拖板使车刀切削刃正好对准已粗车的螺旋槽中，摇动中拖板使车刀前端切削刃与槽底接触，此时记下中拖板刻度，将中拖板刻度调至零位，并退回车刀，然后开动车床，依次进行精车左右侧面。
精车时，逐步摇动小拖板使车刀左切削刃与左侧面接触后退回起始位置，中拖板此时摇至与零位相差半格处，然后以纵向切削深度为0.05~0.01mm逐次减精车左侧面。
左侧面表面粗糙度达到要求以后，开始精车右侧面，精车右侧面与精车左侧面类似。
逐渐将右侧面车至满足图纸要求的法向齿厚尺寸。
多线蜗杆的车削应遵循多线梯形螺纹加工时的分头和粗精车方法进行。
4、注意事项：
（1）开始车削时，应先检查周节是否正确。
（2）由于蜗杆导程角较大，车刀的两侧后角应适当增减。
（3）应尽量提高装夹刚性，避免工件移位。
（4）每次切入深度要适量，同时经常测量法向齿厚，控制精车余量。
（5）精车时应注意工件的同轴度。
车刀前角应小些，刀口要平直、锋利。
车削时采用低速，并加注充分切削液。
（6）中拖板手动时给时，要防止多摇一圈，以免发生撞刀现象。
c、示范操作
一、装卡工件和车刀。
二、根据图样调整工件和机床。
三、按前述方法将工件分粗、精车进行完毕。
四、精车时，用移动小滑板法进行双头梯形螺纹的分线[Tr40x12(P6)]。
d: 实习分配
1.实习分配见分配表。
2.实习内容见练习图。
C、巡回指导
1.车床的调整。
2.测量时分线精度不准确的分析。
3.操作时学生和设备的安全。
还要观察每位同学的加工方法和步骤及操作姿势是否正确，切削用量选择是否合理，发现问题及时纠正。
对个别差生作重点辅导，对普遍问题进行集中讲解指导。
D、结束指导
总结、评比当日的加工练习中表现出的正确现象和不正确现象，对较好的同学进行表扬，对操作中出现的问题分析原因并提出解决办法。
