齿轮蜗轮蜗杆参数

齿轮蜗轮蜗杆参数

一、蜗轮、蜗杆齿轮的功用与结构

蜗轮、蜗杆的功用主要用于传递交错轴间运动和动力，通常，轴交角∑＝90°。其优点是传动比大，工作较平稳，噪声低，结构紧凑，可以自锁；缺点是当蜗杆头数较少时，传动效率低，常需要采用贵重的减摩有色金属材料，制造成本高。

蜗轮是回转形零件，蜗轮的结构特点和齿轮基本相似，直径一般大于长度，通常由外圆柱面、内环面、内孔、键槽（花键槽）、轮齿、齿槽等组成。根据结构形式的不同，齿轮上常常还有轮缘、轮毂、腹板（孔板）、轮辐等结构。按结构不同蜗轮可分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式等多种型式。

蜗杆的结构和轴相似，其结构特点是长度一般大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹及阶梯端面等所组成。蜗杆上啮合部分的轮齿呈螺旋状，有单头和多头之分，单头蜗杆的自锁性能好、易加工，但传动效率低。

二、普通圆柱蜗轮、蜗杆的测绘步骤

蜗轮、蜗杆的测绘比较复杂，要想获得准确的测绘数据，就必须具备较全面的蜗杆传动方面的知识。同时应合理选择测量工具及必要的检测

仪器，掌握正确的测量方法，并对所测量的数据进行合理的分析处理，提出接近或替代原设计的方案，直接为生产服务。

测绘蜗轮、蜗杆时，主要是确定蜗杆轴向模数m a（即蜗轮端面模数m t），蜗杆的直径系数q 和导程角γ(即蜗轮的螺旋角β)。下面以普通圆柱蜗轮蜗杆测绘为例，说明标准蜗轮蜗杆的基本测绘步骤。

1. 首先对要测绘的蜗轮、蜗杆进行结构和工艺分析。

2. 画出蜗轮、蜗杆的结构草图和必须的参数表，并画出所需标注尺寸的尺寸界线及尺寸线。

3. 数出蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。

4. 测量出蜗杆齿顶圆直径d a l、蜗轮喉径d a i 和蜗轮齿顶外圆直径d ae。

5. 在箱体上测量出中心距a。

6. 确定蜗杆轴向模数m a (即涡轮端面模数m t)

7. 确定蜗杆的导程角γ(蜗轮的螺旋角β)，并判定γ及β的方向。

根据计算公式tgγ= z1m a/ d1，因d1=

d a1-2m a则

γ= tg -1 z1m a/ (d a1-2m a)

8. 确定蜗杆直径系数q

根据计算公式q = d1/ m a或q = z1/ tgγ计算出q值，且应按标准系列选取与其相近的标准数值。

9. 根据计算公式，计算出其它各基本尺寸，如齿根圆直径d f1、d f2，齿顶高h a1、h a2，齿根高

h f1、h f2等。

10. 所得尺寸必须与实测中心距a核对，且符合计算公式：

a = m a / 2 (q+z2)

11. 测量其它各部分尺寸，如毂孔直径、键槽尺寸等。

12. 根据使用要求，确定蜗轮、蜗杆的精度，一般为7~9级。

13. 用类比法或查资料确定配合处的尺寸

公差和形位公差。

14. 用粗糙度量块对比或根据各部分的配

合性质确定表面粗糙度。

15. 尺寸结构核对无误后，绘制零件图。

三、普通圆柱蜗杆、蜗轮的测绘

1. 几何参数的测量

（1）蜗杆头数z1〔齿数)、蜗轮齿数z2

目测确定z1，并数出z2。

（2）蜗杆齿顶圆及蜗轮喉圆直径d a1，d a2

可用高精度游标卡尺或千分尺直接测量，用游标卡尺测量蜗轮喉圆直径d a2的方法如图8-16所示。测量时，可在三、四个不同直径位置上进行，取其中的最大值。当蜗轮齿数为偶数时，齿顶圆直径就是将卡尺的读数减去两端量块高度

之和，当蜗轮的齿数为奇数时，可按圆柱齿轮奇数齿所介绍的方法进行。

（3）蜗杆齿高h l

蜗杆齿高h l可按以下方法测量：

①用高精度游标卡尺的深度尺或其他深度测

量工具直接测量蜗杆齿高，如图8-17所示。

图8-16 蜗轮喉圆直径d a2的测量 图8-17 蜗杆齿高h l 的测量

② 用游标卡尺测量蜗杆的齿顶圆直径d a1＇

和蜗杆齿根圆直径d f1＇，并按下式计算：

a1f11

d 'd 'h 2-= （4）蜗杆轴向齿距

p z ＇

测量蜗杆轴向齿距

p z ＇可以用直尺或游标卡

尺在蜗杆的齿顶圆柱上

沿轴向直接测量，如图8-18所示。为了精确起

见，最好多跨几个轴向齿距，然后将所测得的数

除以跨齿数，就是蜗杆的轴向齿距。

（5）蜗杆齿形角α

蜗杆齿形角可用角度尺或齿形样板在蜗杆

的轴向剖面和法向剖面内测量，将两个剖面的数值都记录下来，作确定参

数时的参考。也可以用不同齿形角的蜗轮滚刀插

图8-18 蜗杆轴向齿距的测量

入齿部作比较来判断。

（6）蜗杆副中心距ａ＇

蜗杆副中心距的测量对蜗杆传动啮合参数

的确定以及对校核所定参数的正确性都是很重

要的。因此，应该仔细测量，力求精确。需要注

意的是：只有当根据测绘的几何参数所计算出来

的中心距与实测的中心距a ＇相一致时，才能保

证蜗杆传动的正确啮合。

测量中心距时，可利用设备原有的蜗杆和蜗

轮轴，清洗后重新装配进行测量。测量时，首先

要测量这些轴的本身尺寸(Ｄ'1，D '2)与形位公差，

以便作为修正测量结果的参考。

常用的测量方法有：

① 用高精度游标卡尺

或千分尺，测出两轴外侧间

的距离L ＇，如图8-19所示，

并按下式计算中心距：

12D'D'a 'L'2+

=- ② 用内径千分尺测出两轴内侧间的距离

M '，如图8-20所示，并按下式计算中心距。

12

D'D'a 'M'2+

=+ ③ 当中心距不大，用图8-19 测蜗杆蜗轮轴外侧间的距离L ＇