目前國內(nèi)在蝸桿斜齒輪傳動設(shè)計中存在的二種設(shè)計分析

HYFJY

漸開線蝸桿斜齒輪傳動設(shè)計是目前在許多小型傳動部件中應(yīng)用到的組件,，通常由電機或者是液壓馬達軸上用漸開線蝸桿輸出,，通過齒輪傳動最后獲得較低的轉(zhuǎn)速和較高的扭矩進行驅(qū)動,，也可以用螺紋幅傳動獲得較大的推拉力或者提升力,。
' M' V3 }+ `* u! g4 T
蝸桿斜齒輪傳動目前在各企業(yè)的設(shè)計中有二種設(shè)計方法,，第一種是僅分別計算蝸桿和斜齒輪的基本參數(shù),，保證法向基礎(chǔ)參數(shù)相等，蝸桿的螺紋升角等于斜齒輪的螺旋角,，互交角為90度,，設(shè)計后保證二零件有適當(dāng)間隙，得到裝配圖后分別制造零件,，在設(shè)計中心距及公差范圍內(nèi)安裝后基本可以使用,。

1 [5 h: @: V( p第二種是根據(jù)空間螺紋齒輪交錯軸設(shè)計的公式進行計算,，通常給定法向模數(shù)，法向壓力角相等,，給出蝸桿的螺紋升角,，計算出二零件的假想節(jié)圓，保證節(jié)圓處蝸桿的節(jié)圓螺紋升角與斜齒輪的節(jié)圓螺旋角相等,，再計算出斜齒輪的分度圓螺旋角,，分別加工后也可以保證在設(shè)計安裝距及公差內(nèi)可靠傳動。

0 a; K' M0 R! j1 r& W# w這是目前在國內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)廠里的不同情況,，進行蝸桿斜齒輪設(shè)計和制造的二種情況,，看上去一種是二個零件的分度圓螺旋角和升角是相等的，另一種是不相等的（尤其是在非零變位時）,，從歷年來網(wǎng)絡(luò)上流傳的設(shè)計中,，有人總結(jié)出當(dāng)零變位時，是相等的,，非零變位時,，是不相等的，當(dāng)非零變位的值較小時,，二種計算沒有太大的區(qū)別,，當(dāng)非零變位的值較大時，用空間螺旋齒輪交錯軸傳動設(shè)計公式計算得到的是緊密嚙合型,，而用分度圓螺旋角和升角相等時得到的并不是緊密嚙合,，當(dāng)非零變位值為正時，是有側(cè)隙的嚙合,，當(dāng)非零變位值為負(fù)值時,，得到的實際上是齒面重疊嚙合，需要適當(dāng)增加建模時的側(cè)隙,，彌補計算的原始重疊,。

& Q. T5 z9 Q# }4 l; z: h9 z+ C  o7 v

HYFJY

第一種計算方法
/ a/ g$ y3 y7 Y. h: M) y
; w9 A1 q6 |5 I  y: y5 w: c
三維模型


2 D' m- z6 o% d% l計算結(jié)果
1 b6 d' J8 _9 p$ b          蝸桿斜齒輪設(shè)計計算文件
     軟件編制:HYFJY  計算時間:2022-02-16-17:16:11

6 S# L; r9 Q0 g& i原始輸入?yún)��?shù)
  n+ X4 G, o" @+ `# M+ {      法向模數(shù): 2
. a$ b5 f: z' b    法向壓力角: 20
1 M2 S! r8 j) B! x5 C      蝸桿頭數(shù): 2
# o2 `. ^, j1 c: g0 j4 @      齒輪齒數(shù): 37
8 B; w9 R0 @0 k4 ~& W+ a        軸交角: 90
2 v2 z& f0 q5 g! x% s蝸桿分圓螺旋角: 80
1 E3 [: _( w; d7 S5 [齒輪分圓螺旋角: 10
    齒頂高系數(shù): 1
/ c' I* d" T9 R4 D. \* h    齒頂隙系數(shù): 0.25
% z" w8 O0 ?7 L" R" X法向齒厚調(diào)整量: 0.6

6 k, D- l+ L2 U  k
6 U8 q* R9 m1 r+ Q+ P蝸桿計算參數(shù)
        蝸桿頭數(shù): 2
# e" e2 p4 W- `    蝸桿法向模數(shù): 2
    蝸桿軸向模數(shù): 2.03085322377149
    蝸桿端面模數(shù): 11.5175409662872
( Z+ }( ^! O( L  蝸桿法向壓力角: 20
      軸向壓力角: 20.2835594545297
      端面壓力角: 64.4944497390173
蝸桿分度圓螺旋角: 80
5 `" {$ ^' f3 f. u" Y& E    蝸桿分圓直徑: 23.0350819325744
* B  T/ K9 L8 d5 C0 K蝸桿徑向變位系數(shù): 0
" h; ?/ _, v3 g+ i, Y0 [1 U7 X6 c8 `5 {  蝸桿齒頂圓直徑: 27.035
  蝸桿齒根圓直徑: 18.0350819325744
: |( t# O# ?9 O  B' S  a1 J    蝸桿軸向?qū)С? 12.7602271366393
( _! Q* e. O4 b" Y    設(shè)計蝸桿長度: 63.8011356831966
$ T0 b8 Y. E; q& U/ r& B, v      計算中心距: 49.0883256060597
      設(shè)計中心距: 49.7
    蝸桿量球直徑: 4.35
  三針量球測量值: 29.694110899456
+ Z3 V) w) s; j傳動機構(gòu)理論效率: 0.510082260456168
  }" P) M/ Y: @) X: ^6 w4 h傳動機構(gòu)總重合度: 1.74960398792609
    蝸桿軸向齒距: 6.38011356831966
- x$ ~2 e/ D' `. z9 F/ |    蝸桿基圓直徑: 9.91887238453224
/ }* T6 A- c& q( W; `9 Z* `1 N  蝸桿端面弧齒厚: 14.4146977165826
  蝸桿法向調(diào)整量:-0.6
) d# P' w. \* z0 }) S! L8 {% ?  調(diào)整量等效系數(shù):-0.438570660024464


. P) ?9 e: ]. a4 M# w8 U: J  g+ K3 E齒輪計算參數(shù)
        齒輪齒數(shù): 37
    齒輪法向模數(shù): 2
0 C) x4 v9 w- H, U$ t2 G    齒輪軸向模數(shù): 11.5175409662873
    齒輪端面模數(shù): 2.03085322377149
  齒輪法向壓力角: 20
      軸向壓力角: 64.4944497390175
& _3 e" L$ O8 x. q      端面壓力角: 20.2835594545297
齒輪分度圓螺旋角: 10
    齒輪分圓直徑: 75.1415692795451
齒輪徑向變位系數(shù): 0.30584
( d2 P9 J0 P2 W& F/ d5 N- f: p  齒輪齒頂圓直徑: 80.365
  齒輪齒根圓直徑: 71.3649292795451
    齒輪軸向?qū)С? 1338.78661722298
    設(shè)計齒輪長度: 20
% L# k2 H, G7 ]9 w; U. V      計算中心距: 49.0883256060597
& v9 g6 {. R& G( d      設(shè)計中心距: 49.7
    齒輪量球直徑: 3.65
) y3 U8 d) I! }) C  二針量球測量值: 82.9850307248601
4 d8 _5 X+ {' ^9 f傳動機構(gòu)理論效率: 0.510082260456168
9 M9 \1 _; m$ J$ t9 s7 ~6 m* N8 f傳動機構(gòu)總重合度: 1.74960398792609
    齒輪軸向齒距: 6.38011356831965
+ i: [# U" D+ O5 f; R( U) d' ~6 `& G    齒輪基圓直徑: 70.4819238201481
  齒輪端面弧齒厚: 4.2905490233431
8 K& A6 `5 Z4 O  齒輪法向調(diào)整量: 0.6
  u7 C& A& d& m  調(diào)整量等效系數(shù): 0.438570660024464
齒輪公法線跨齒數(shù): 6
0 Y) e! ^" {7 Q% e! R3 R- }齒輪公法線公稱值: 34.5745660760754
3 s% r3 Y% b: [$ E( q
5 W6 s! L8 K- b$ ^6 F& x, [' \% t& `5 q蝸桿端面分圓弧齒厚減少量: 0
- m; ~: C, U+ k; D& Z蝸桿端面分度圓實際弧齒厚: 14.4146977165826
# R$ D- N$ v: N# |9 {' t    蝸桿建模實際軸向長度: 65.831988906968
8 c+ K% Y' I2 l6 W3 j: s& ~+ R齒輪端面分圓弧齒厚減少量: 0
" F9 E" \- ^; y! M3 y齒輪端面分度圓實際弧齒厚: 4.2905490233431
" j: y' v, z) Y
2 k2 A( Q* I9 C0 ?! g: t
* G/ N" z" s7 [4 ?' ^0 o: c
0 I) g7 l; V5 l, O% D* a
) T/ c. @) r0 q) S# h1 b: k% ~第二種計算方法
# K/ @  B/ z0 a# h% e
6 ]- M7 }1 V: Y7 F
; \  l- v. F$ ?4 v$ f# L三維模型

, Z- M+ l# C" B8 ~: x8 \/ n
, l; E6 z; s& A- E( T+ F2 F% W
& U! c* V# h# o! R8 G2 d8 T計算結(jié)果
, z$ a8 |* G' c         蝸桿斜齒輪緊密嚙合設(shè)計計算文件
( I3 c' h. D0 A8 b9 e& L     軟件編制:HYFJY  計算時間:2022-02-16-17:20:26

原始輸入?yún)��?shù)
- g$ K. n, ?8 `4 L      法向模數(shù): 2
    法向壓力角: 20
$ a4 z/ B. `# S6 e      蝸桿頭數(shù): 2
3 o/ P% x5 u9 D) M0 T      齒輪齒數(shù): 37
        軸交角: 90
' D1 s/ V& a6 l4 d. ^蝸桿分圓螺旋角: 80
齒輪分圓螺旋角: 10 (原始數(shù)據(jù))
    齒頂高系數(shù): 1
/ V+ C: _: t" c1 `3 Z    齒頂隙系數(shù): 0.25
法向齒厚調(diào)整量: 0.6
. s5 b. Y( H  }

  I. x, `4 ?2 u7 f( B& w' X蝸桿計算參數(shù)
        蝸桿頭數(shù): 2
9 ]* @5 u2 D# E3 s    蝸桿法向模數(shù): 2
    蝸桿軸向模數(shù): 2.03085322377149
' i7 s1 w% ^8 w4 ?9 a3 V* Z2 b+ e    蝸桿端面模數(shù): 11.5175409662872
% v2 g) ~2 o5 P' A! Z  蝸桿法向壓力角: 20
0 B2 G  u5 e# a      軸向壓力角: 20.2835594545297
  P- w# l/ R; z! L- L" Q      端面壓力角: 64.4944497390173
7 E; }% Q0 j: R1 A/ o蝸桿分度圓螺旋角: 80
  v+ X  v- t3 e& X/ [! P    蝸桿分圓直徑: 23.0350819325744
( c0 m# Q, v4 g& d* k. J蝸桿徑向變位系數(shù): 0
  蝸桿節(jié)圓螺旋角: 80.4948596290003
    蝸桿節(jié)圓直徑: 24.2584307185825
+ R8 E0 S2 Y/ I5 ~2 P& [/ b, e* e1 J    蝸桿基圓直徑: 9.91887238453224
$ ]' y; z& {9 @5 p  蝸桿基圓螺旋角: 67.7312555047032
' ]- R$ u3 C* D/ _3 s  蝸桿齒頂圓直徑: 27.027
' o& o3 p- Z, v4 A. N  蝸桿齒根圓直徑: 18.035
    蝸桿軸向?qū)С? 12.7602271366393
8 T6 i- d2 l: l- w7 T0 j' m6 d& G    設(shè)計蝸桿長度: 63.8011356831966
; ~( c+ z1 y# o+ D# C      計算中心距: 49.0883256060597
" N1 O- D( R8 K, a' O) B/ e      設(shè)計中心距: 49.7
  G8 y$ |% x- `# l- C+ l    蝸桿量球直徑: 4.35
  三針量球測量值: 29.694110899456
傳動機構(gòu)理論效率: 0.497872968446605
傳動機構(gòu)總重合度: 1.74089504233738
. }1 J# i, o+ |" \/ ]    蝸桿軸向齒距: 6.38011356831966
蝸桿端面節(jié)壓力角: 65.8652818571854
  蝸桿端面弧齒厚: 14.4146977165826
  蝸桿法向調(diào)整量:-0.6
  調(diào)整量等效系數(shù):-0.438570660024464
5 \$ p& ~# X5 k

4 r6 W+ ?* o0 O0 i$ h6 ?齒輪計算參數(shù)
9 W# [1 ?; L8 p; \4 p, C4 z$ N        齒輪齒數(shù): 37
    齒輪法向模數(shù): 2
: Z/ G5 @/ n! U( b  ?( {    齒輪軸向模數(shù): 12.1292153592914
! f0 l& y/ b2 v0 a) ~$ N5 i    齒輪端面模數(shù): 2.02775638724961
  齒輪法向壓力角: 20
# x/ E2 E) `* S+ m, P- x! x      軸向壓力角: 65.6278263602969
      端面壓力角: 20.255144214909
/ G% c3 g/ `: a5 V齒輪分度圓螺旋角: 9.49090992192413
! ]/ b6 g* d, D    齒輪分圓直徑: 75.0269863282357
  [2 B, B! A$ ~& Q/ _齒輪徑向變位系數(shù): 0.33639147245938
  齒輪節(jié)圓螺旋角: 9.50514037099967
6 {" e2 }  `5 N. D    齒輪節(jié)圓直徑: 75.1415692814175
    齒輪基圓直徑: 70.3873367414667
  齒輪節(jié)圓螺旋角: 8.9137210507945
. I* W" _: A) m% t0 t: K9 C- ~5 ?  齒輪齒頂圓直徑: 80.365
" W- k. _5 X5 M4 z! {9 o  齒輪齒根圓直徑: 71.3725522180732
    齒輪軸向?qū)С? 1409.88699306265
: O4 Z, o7 o! L* ~( E% T    設(shè)計齒輪長度: 20
; v# f7 Q) o, V7 L& e      計算中心距: 49.031034130405
8 u0 y* @1 c4 h4 A" C" z      設(shè)計中心距: 0
    齒輪量球直徑: 3.1
  二針量球測量值: 81.1698550304993
傳動機構(gòu)理論效率: 0.497872968446605
  M" g8 x4 r0 ~& G+ e* r. u傳動機構(gòu)總重合度: 1.74089504233738
    齒輪軸向齒距: 6.37038456945316
) S$ U* Q7 @* g. b( M; [3 G齒輪端面節(jié)壓力角: 20.4905952062491
. @$ r  i3 d4 u0 w. T7 h- v8 D  齒輪端面弧齒厚: 4.32910298833675
  齒輪法向調(diào)整量: 0.6
- ]$ m% @' a8 e9 O# C  調(diào)整量等效系數(shù): 0.438570660024464
0 R' }+ S2 n. d  y$ p5 F齒輪公法線跨齒數(shù): 6
齒輪公法線公稱值: 34.6116595447966

蝸桿端面分圓弧齒厚減少量: 0
蝸桿端面分度圓實際弧齒厚: 14.4146977165826
    蝸桿建模實際軸向長度: 65.831988906968
齒輪端面分圓弧齒厚減少量: 0
齒輪端面分度圓實際弧齒厚: 4.32910298833675

# V9 T" s: G! V6 _1 R' b
" g4 H  X& D6 t& ?

模型文件有點大了，無法上傳
0 {0 H" S* ?  o+ C& v% `& j1 j& e4 |

HYFJY

二種方法也許會有搞設(shè)計的朋友不太同意，我從設(shè)計資料上看到有這樣的一段話,，漸開線齒形在嚙合時,，具有中心距可分性,，嚙合角可變性，能不能從這樣的角度,，解釋,，這二種方法其實都有合理性，只要我們把嚙合時的齒側(cè)隙處理好了,，就可以用了,，用第一種方法，計算相應(yīng)比較簡單,，第二種方法,，需要解超越方程，計算上稍難一些,，

lao陳

嗯....頭有點暈

未來第一站

感謝分享

02sunsheng

感謝分享

程牧原

感謝樓主分享

遠(yuǎn)祥

學(xué)習(xí)了,，感謝樓主分享！

流浪的戰(zhàn)士

樓主太注重理論計算了,，實際上,，一個傳動系統(tǒng)的設(shè)計，最終要能形成產(chǎn)品,。且要讓產(chǎn)品穩(wěn)定,，無噪音，傳動性能可靠,，順利通過預(yù)定的耐久負(fù)載測試,。這就需要考慮零件的加工工藝了。事實上,，我們的一個產(chǎn)品傳動設(shè)計,，前期會注重理論的計算，后期主要放在零件工藝的加工,，組裝工藝等,。好的產(chǎn)品都是在車間里，一μ一μ的公差調(diào)試,。一步一步的完善的,。當(dāng)然，有極強的理論基礎(chǔ)是好事,，理論指導(dǎo)實踐嘛,。會少走彎路。

ms123gear

樓主厲害,，精神可嘉,！齒輪的水很深，知其然也要知其所以然！