环面蜗杆传动的修型和修缘计算

环面蜗杆的修型，是为了使传动获得较高的承载能力和传动效率。环面蜗杆啮入口或啮出口的修缘，是为了保证蜗杆螺牙能平稳地进入啮合或退出啮合

(1) 直廓环面蜗杆

直廓环面蜗杆的修型，是将“原始型”直廓环面蜗杆(如图1细实线部分所示，特点为等齿厚)的螺牙从中间向两端逐渐减薄而成(如图1实线部分所示，其特点是近似于“原始型”蜗杆磨损后的形状)。目前在工业生产中使用的直廓环面蜗杆传动一般均经修型，即“修正型”。“修正型”又有“全修型”和“对称修型”等修型形式。“全修型”的修型曲线其特征是没有拐点，极值点对应的角度值等于1.42φ_w。修型曲线按抛物线确定(即“全修型”的蜗杆螺牙的螺旋线在展开的全长上与“原始型”的偏离数值)，其方程为：

式中　Δ_f——啮入口修型量，见表2；

φ_y——用来确定Δ_y的角度值

图1 直廓环面蜗杆螺牙截面展开图

实现“全修型”环面蜗杆传动，需要结构较复杂的专用机床，故当前应用较少

“对称修型”是在增大中心距、成形圆直径和改变分齿挂轮的速比后，对“原始型”蜗杆进行修型而获得的。“对称修型”的修型曲线接近于“全修型”的修型曲线。因此，“对称修型”也可获得较好的啮合性能。由于实现“对称修型”为需增设新的专用机床，故当前应用较广

“对称修型”的修型计算公式见表1

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　直廓环面蜗杆对称修型计算

项     目

计  算  公  式  及  说  明

传动比增量系数K_i

式中　　1.42φ_w以弧度计

分齿挂轮速比i₀

中心距增量Δ_a

修型成形圆直径d_b0

d_b0＝d_b+2Δ_asinα

修型方程Δ_y

式中　　K_iψ和0.42φ_wK_i以弧度计，-φ_w≤ψ≤+φ_w

蜗杆修缘时中心距再增加值Δ'_a

蜗杆修缘时的轴向偏移值Δ_x

(2) 平面包络环面蜗杆

平面一次包络环面蜗杆传动不需修型。平面二次包络环面蜗杆传动分典型传动和一般型传动两种传动型式，如图2所示，推荐采用一般型传动

图2  平面二次包络环面蜗杆传动类型

一般型传动除能保障有较好的传动性能外，还可方便蜗轮副的合装

平面包络环面蜗杆的修缘值和修缘长度列于表2和表3

表2　　　　　　　　　　　　平面包络环面蜗杆的修缘值Δ_fr　　　　　　　　　　　　　　　　　　mm

传动比i

中    心    距  a

50~125

140~200

225~320

360~500

560~800

900~1250

1400~1600

5~22.4

0.2

0.25

0.3

0.4

0.55

0.7

0.85

25~40

0.25

0.3

0.4

0.55

0.7

0.85

1.0

45~63

0.3

0.4

0.55

0.7

0.85

1.0

1.2

71~90

0.4

0.55

0.7

0.85

1.0

1.2

1.4

表3　　　　　　　　　　　　　　平面包络环面蜗杆的修缘长度

蜗杆包围蜗轮齿数z'

3、3.5

4

5

6

7

8

啮入口修缘长度Δ_ψr

p/2

p/2

2p/3

2p/3

p

p

啮出口修缘长度Δ_ψc

p/3

p/2

p/2

2p/3

3p/4

p

注：p—— 蜗轮齿距，mm。