一提起蝸輪蝸杆傳動,各位都不會陌生,首先想到的是圓柱蝸杆傳動、環麵包絡蝸杆傳動。下麵我介紹另外一種蝸杆傳動:錐蝸杆傳動。
錐蝸杆傳動在國外已經標準化,但在國內因為設計人員接觸較少,還未普及。錐蝸杆傳動適用於傳動比大於10的交錯軸傳動(可以不為90°)。錐蝸杆偏置於錐蝸輪的一側,錐蝸杆齒麵為阿基米德螺旋麵,沿分度錐母線的導程相等,可以用車、銑、滾壓等方法加工,精度和表麵光潔度要求較高的硬齒麵錐蝸杆還需磨齒。錐蝸輪由與錐蝸杆一致的錐滾刀在普通滾齒機上滾切成,外觀象一個螺旋錐齒輪,精度和表麵光潔度要求較高時,精滾之後在進行滾壓或珩磨;產量大而精度要挨不高時,還可采用壓鑄、燒結、模鍛等加工方法。
阿基米德錐蝸杆與阿基米德圓柱蝸杆的齒麵形成原理完全相同,都屬於圓柱螺旋麵,差別僅在於錐蝸杆在該螺旋麵上截取頂圓錐麵和根圓錐麵之間的部分作為齒麵,因此,錐蝸杆傳動保留著阿基米德圓柱蝸杆傳動的一切 點,例如易於製造和裝配,錐蝸杆軸向位移不破壞齒麵共軛等等。錐蝸杆傳動與圓柱蝸杆傳動的主要區別在於錐蝸杆偏置,因而同時接觸齒數大幅度增加,如果合理的選擇幾何參數,可得到比較理想的瞬時接觸線,有利於齒麵的液體動力潤滑。這使得錐蝸杆傳的齧合性能顯著 於阿基米德圓柱蝸杆傳動。
錐蝸杆傳動的主要特點可概括如下:
(1)重合度大,同時接觸齒數大約為錐蝸輪齒數的10%。
(2)合速度與瞬時接觸線的法線所夾銳角較小,甚至接近零度,有利於齒麵間形成液體動力潤滑。
(3)通過軸向移動錐蝸杆,可以調節齒側間隙而不破壞齒麵的共軛。
(4)可以做離合器使用,結合和脫開都十分靈活,脫開時中心距保持不變。
與圓柱蝸杆比較,錐蝸杆傳動平穩、承載能力大、效率高、傳動比較大時結構也鉸緊湊。當齒麵光潔度較高,齒麵接觸良好,並采用極壓潤滑油時,還可以用滲碳淬火鋼或氮化鋼代替青銅做蝸輪材料。這也符合現代齒輪行業推薦使用硬齒麵的要求。由於錐蝸杆帶有錐度,製造方麵比阿基米德圓柱蝸杆略為複雜一些。
與環麵蝸杆比較,錐蝸杆製造和裝配都較簡單,對軸向位置誤差不敏感,在軸向力作用下錐蝸杆略有移動時仍能保持良好的接觸區