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

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發(fā)表于 2022-2-16 17:14:00 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
漸開線蝸桿斜齒輪傳動設(shè)計(jì)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(jī)或者是液壓馬達(dá)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(jìn)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,。
6 _6 s/ D( R2 r: n& R, k  i. ^  H9 e4 G% i9 j, E
蝸桿斜齒輪傳動目前在各企業(yè)的設(shè)計(jì)中有二種設(shè)計(jì)方法,,第一種是僅分別計(jì)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(jì)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(jì)中心距及公差范圍內(nèi)安裝后基本可以使用。5 O: w& H1 L! P: x. `2 x

# U' r' y; D# [! q, w* w1 B: p第二種是根據(jù)空間螺紋齒輪交錯軸設(shè)計(jì)的公式進(jìn)行計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)安裝距及公差內(nèi)可靠傳動,。3 }1 r# I6 S1 E

  w6 @# A1 B2 R# l5 J2 u# B8 X8 A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(jìn)行蝸桿斜齒輪設(shè)計(jì)和制造的二種情況,,看上去一種是二個(gè)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(shí)),從歷年來網(wǎng)絡(luò)上流傳的設(shè)計(jì)中,,有人總結(jié)出當(dāng)零變位時(shí),,是相等的,非零變位時(shí),,是不相等的,,當(dāng)非零變位的值較小時(shí),二種計(jì)算沒有太大的區(qū)別,,當(dāng)非零變位的值較大時(shí),,用空間螺旋齒輪交錯軸傳動設(shè)計(jì)公式計(jì)算得到的是緊密嚙合型,而用分度圓螺旋角和升角相等時(shí)得到的并不是緊密嚙合,,當(dāng)非零變位值為正時(shí),,是有側(cè)隙的嚙合,當(dāng)非零變位值為負(fù)值時(shí),,得到的實(shí)際上是齒面重疊嚙合,,需要適當(dāng)增加建模時(shí)的側(cè)隙,彌補(bǔ)計(jì)算的原始重疊,。
2 B8 I  F- Q: a2 E% @
# ~0 d5 M* y& s
! C% N2 s6 K5 i4 ?$ r/ D0 W2 q! d

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管理團(tuán)隊(duì) + 100
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 樓主| 發(fā)表于 2022-2-16 17:45:50 | 只看該作者
第一種計(jì)算方法' T  Q* L+ G) `* k- b0 k

+ ?/ o0 g  `9 e8 \& d% \! I6 e3 [4 J! r& L7 [/ l4 l0 ^* J
三維模型# W! D6 U  P2 V& B( V

( g7 ]8 ~' Y; v( Q0 d
2 S, K2 M% j! b* o; J計(jì)算結(jié)果 ) W( L; o4 I6 j' ?# b* |
          蝸桿斜齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算文件5 _* A% r3 I2 @1 w
     軟件編制:HYFJY  計(jì)算時(shí)間:2022-02-16-17:16:11# \6 q+ n$ M- h& a- o/ I1 x
; F, ?$ P, i/ ?0 I# [7 v
原始輸入?yún)?shù)% y' q% g" ?- x. [/ S, }2 j
      法向模數(shù): 2 1 F( T8 c- S# c2 q# G: }$ P: A
    法向壓力角: 20 3 E% P8 \+ c" ?/ b7 b& M- \
      蝸桿頭數(shù): 2 . e; K. p8 O" i2 Z4 |; O
      齒輪齒數(shù): 37
) x3 w1 @3 i: g        軸交角: 90 " {- G* c$ g  E" e( \* K* e2 T
蝸桿分圓螺旋角: 80 & _5 O/ ]5 T( X3 w' d
齒輪分圓螺旋角: 10 - }! W4 R6 ]) a" `
    齒頂高系數(shù): 1 % T: t8 S6 p$ B. n0 A5 Q2 ~
    齒頂隙系數(shù): 0.25
, l/ u  i$ ?4 X+ f1 M8 A. T* [法向齒厚調(diào)整量: 0.6
- t$ n, ^; e9 x7 S$ U/ ?, a. T$ W; Z
4 h$ i1 E6 {; q' `
蝸桿計(jì)算參數(shù)9 l% c! \" q# K& ~
        蝸桿頭數(shù): 2
# C2 l' f. t$ m: p7 z0 L, h% k. `    蝸桿法向模數(shù): 2
6 F/ i8 {6 V# s* P8 s( Z    蝸桿軸向模數(shù): 2.03085322377149 . ?8 I: s/ g' s! g  n* X( A
    蝸桿端面模數(shù): 11.5175409662872
$ d0 _! v* f: X: J  蝸桿法向壓力角: 20 4 c* Z* F' v, z9 K/ |' ~4 x
      軸向壓力角: 20.2835594545297 7 V( L6 B. `" }) Q
      端面壓力角: 64.4944497390173
$ B4 _6 K+ g4 l& f+ n; k( U/ ?蝸桿分度圓螺旋角: 80 $ E/ c* d6 x. Z1 a+ i9 Q; c
    蝸桿分圓直徑: 23.0350819325744
$ \! P$ p" j0 ~& j, M蝸桿徑向變位系數(shù): 0 3 }) w0 n4 m5 j0 x
  蝸桿齒頂圓直徑: 27.035 : F& j4 ~/ }! i- z2 w
  蝸桿齒根圓直徑: 18.0350819325744 ( j, p2 Q- t& q# J) R9 M6 D
    蝸桿軸向?qū)С? 12.7602271366393 . D( k5 C* X% E2 C5 W
    設(shè)計(jì)蝸桿長度: 63.8011356831966
7 f8 ]+ r8 S( z( l: c      計(jì)算中心距: 49.0883256060597 0 v0 S. `9 I9 J# @3 O7 I" ~2 R
      設(shè)計(jì)中心距: 49.7
8 T3 a' R6 m$ z3 ^9 c& w; z    蝸桿量球直徑: 4.35 ; R/ x2 q) o' g) s
  三針量球測量值: 29.694110899456
- q. J  S5 V8 S4 n- ?- _) t傳動機(jī)構(gòu)理論效率: 0.510082260456168 + w* G$ ^. V$ M! J, U2 A: F. Q
傳動機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74960398792609 , l2 E' r3 k3 W( u
    蝸桿軸向齒距: 6.38011356831966 $ g; [' c1 u5 q: V$ C- v
    蝸桿基圓直徑: 9.91887238453224
: q# _' k2 l- P. }* B  蝸桿端面弧齒厚: 14.4146977165826
5 ~9 [2 g& s6 e. n- F0 g) u  蝸桿法向調(diào)整量:-0.6
, O' J+ \- y. X3 `  調(diào)整量等效系數(shù):-0.438570660024464 + ~& A# R) e8 {9 n- [
3 @  S; ^* {$ j' p
! [, Y' K: Y4 \' ^& J* g7 J
齒輪計(jì)算參數(shù)
; e, X8 s+ B9 Q9 N7 [2 z        齒輪齒數(shù): 37
  s: {2 T3 |3 K: O+ d% L' ^: k* i    齒輪法向模數(shù): 2 , d  y( T$ J' n( J2 I# F6 v. p
    齒輪軸向模數(shù): 11.5175409662873
9 i6 C4 a5 ~0 n( R    齒輪端面模數(shù): 2.03085322377149
( h/ M) a6 U9 m' _5 @. v  齒輪法向壓力角: 20
2 Y9 I$ A. I3 A- l% S& w3 C. A      軸向壓力角: 64.4944497390175
  h5 R! O4 A! K" W- O9 L+ d& H      端面壓力角: 20.2835594545297   q9 S" t) l9 T/ ^9 m# e5 C+ a
齒輪分度圓螺旋角: 10
& }) n5 c! I- Y    齒輪分圓直徑: 75.1415692795451
! Z" I/ e$ b: v7 \( J) e( q' J齒輪徑向變位系數(shù): 0.30584
4 b4 j+ i& q; C' i  齒輪齒頂圓直徑: 80.365 % R, a6 p3 c1 N7 u3 L; @2 {5 \0 k9 G
  齒輪齒根圓直徑: 71.3649292795451
4 L$ R2 \# J0 a. ]    齒輪軸向?qū)С? 1338.78661722298 & r9 q' V- ~2 \4 q! `2 O% G% {
    設(shè)計(jì)齒輪長度: 20 & b5 M; K$ n) |& P* E4 F
      計(jì)算中心距: 49.0883256060597 " J* E- n8 k. X9 I0 g
      設(shè)計(jì)中心距: 49.7   h3 ?6 I& r0 L. M( D1 v
    齒輪量球直徑: 3.65
' M1 q" a7 Y0 T) Y  j: L) t  二針量球測量值: 82.9850307248601
3 q, @+ o3 i  W傳動機(jī)構(gòu)理論效率: 0.510082260456168 - X1 r3 t" I5 Z6 H3 d7 z1 R) N
傳動機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74960398792609 % ]" p$ k7 |8 \* {3 G
    齒輪軸向齒距: 6.38011356831965
9 r% ?. O  n' e5 y' n  K    齒輪基圓直徑: 70.4819238201481 7 T# V, S6 v) ~9 F5 `7 h: v& e
  齒輪端面弧齒厚: 4.2905490233431 6 h8 v- R3 [* B
  齒輪法向調(diào)整量: 0.6
3 ^1 d& _' D" z# U# g) ^* S  調(diào)整量等效系數(shù): 0.438570660024464 * r9 y, G; ^" t2 s* q
齒輪公法線跨齒數(shù): 6 " N+ q- B1 U1 K* U: y1 |/ c% J6 L' Q
齒輪公法線公稱值: 34.5745660760754 " @; G) _. a) q0 Z# e; }( i4 B
$ J  D) H- Y' k6 W! L) d
蝸桿端面分圓弧齒厚減少量: 0 # m# f9 p% |3 x6 s! T
蝸桿端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 14.4146977165826 ) S2 B/ _# ~/ b6 ]! g( a: o
    蝸桿建模實(shí)際軸向長度: 65.831988906968
- Q6 g. u  O" z9 k, K& Q, X齒輪端面分圓弧齒厚減少量: 0
: w" x- V' l' ~齒輪端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 4.2905490233431
$ L3 L: T1 j  D! m& V
3 w) L- V* f: Y* H: ?% W& D' t
. }9 \) D/ `- W  Y. B# V
+ b: y6 I  F: z) n
第二種計(jì)算方法4 Q) Q/ ?! N: k) I4 B
8 [4 Y: o( J- n- B, U) D; \# X
$ F! f! l" a& K) Y$ V4 E0 x4 Y
三維模型
' u+ j8 L* _4 c/ y0 ^4 m  C8 _3 Y+ x6 ~

) w, Z3 K- J: n9 |$ i3 ~3 T4 t! q5 Z# j1 g5 \& E
計(jì)算結(jié)果2 s: F, e& M6 ]6 d
         蝸桿斜齒輪緊密嚙合設(shè)計(jì)計(jì)算文件. f5 g' {, |) z. H7 }0 X( o
     軟件編制:HYFJY  計(jì)算時(shí)間:2022-02-16-17:20:262 B& `- n: t/ m6 T
. b6 |& F0 Q* H  [
原始輸入?yún)?shù)& X/ M: M- p4 O  [  ?* `
      法向模數(shù): 2
* O9 I5 d  z  ~    法向壓力角: 20 + `+ O4 A+ Z4 W
      蝸桿頭數(shù): 2 2 t" `, G! |: b- o
      齒輪齒數(shù): 37 7 A/ l) v9 E+ ^# ^: D/ o$ j
        軸交角: 90   d" i' Q7 d* |. Y% H% F4 ^
蝸桿分圓螺旋角: 80
7 }/ y+ z" q* k, K齒輪分圓螺旋角: 10 (原始數(shù)據(jù))
1 s' Q6 j8 _% A    齒頂高系數(shù): 1
: Q% h9 A! x6 ]! |    齒頂隙系數(shù): 0.25 % P( N  i! l7 s! a+ O
法向齒厚調(diào)整量: 0.6 : L4 C- O7 j( l: A& q5 W) A
4 o1 C2 P! ?6 Q5 l: l

6 c$ W! r  V% L4 y8 x5 K蝸桿計(jì)算參數(shù)
! f. T3 L. I3 a        蝸桿頭數(shù): 2
! f  W6 Y0 c  Y4 O; W6 U0 s    蝸桿法向模數(shù): 2
0 I% M& q! J9 e/ A( H* m  @    蝸桿軸向模數(shù): 2.03085322377149
8 _' \  `7 Y& ~" u- V4 F  ~    蝸桿端面模數(shù): 11.5175409662872 ! v, a1 T' y/ c- z5 Y3 ?' c
  蝸桿法向壓力角: 20 : k9 _8 V1 G8 P+ J
      軸向壓力角: 20.2835594545297
  N' S: P/ b% u! R! r) ~' p: R      端面壓力角: 64.4944497390173 4 s" I3 J' I1 N7 e# R0 p
蝸桿分度圓螺旋角: 80 8 i5 G3 C' i, e' R( Z5 N) b. C
    蝸桿分圓直徑: 23.0350819325744 . L" Q% a+ \& Y! ^9 ?
蝸桿徑向變位系數(shù): 0
( w2 P  J* W, o  蝸桿節(jié)圓螺旋角: 80.4948596290003 4 }+ D- N. u4 o1 L/ F
    蝸桿節(jié)圓直徑: 24.2584307185825
& g3 T2 t( ^# e# o2 x    蝸桿基圓直徑: 9.91887238453224
, s: q2 E6 t; D. G2 o' q  蝸桿基圓螺旋角: 67.7312555047032
0 w1 B5 J" O+ m- @( `6 ]3 k* s  蝸桿齒頂圓直徑: 27.027 % s( p% `# f1 d
  蝸桿齒根圓直徑: 18.035
/ x; }) U/ B+ B5 A, ?$ Y  e3 Q    蝸桿軸向?qū)С? 12.7602271366393
+ C: j5 Y  V1 o9 w9 s    設(shè)計(jì)蝸桿長度: 63.8011356831966
! i/ r7 P- G9 k. n* Q      計(jì)算中心距: 49.0883256060597 4 \- p9 ?  }+ N0 ]( u7 G
      設(shè)計(jì)中心距: 49.7 - n5 F% p$ V, _2 {) v( G
    蝸桿量球直徑: 4.35 + t$ N: d+ u6 i
  三針量球測量值: 29.694110899456 ! i+ K( f8 Z9 c: k& D% H) W& R1 E
傳動機(jī)構(gòu)理論效率: 0.497872968446605 " G" L" K9 B* w; _) k5 @) o* o
傳動機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74089504233738 " e8 g6 }2 Z  d) x: G& h
    蝸桿軸向齒距: 6.38011356831966   q+ g1 A4 L# p; C2 ^# p, c
蝸桿端面節(jié)壓力角: 65.8652818571854 9 f( p  A2 b! i5 u
  蝸桿端面弧齒厚: 14.4146977165826 1 v0 w: E1 E# A  X, J: O" \5 p6 q
  蝸桿法向調(diào)整量:-0.6
! @: n/ \1 a6 I% _9 ?% _. n: F5 C  調(diào)整量等效系數(shù):-0.438570660024464
' J' m! F* x% [& U& T7 {' D5 \
* t5 a; I; `: o, [& ?+ Q  {( O
0 p% r3 X0 a+ ]" s( W$ e7 r齒輪計(jì)算參數(shù)* C( E5 j: `, j5 H
        齒輪齒數(shù): 37
8 p' u% M3 L$ ^, c0 N" A    齒輪法向模數(shù): 2 # `: r) S" Q1 C2 k
    齒輪軸向模數(shù): 12.1292153592914 " X4 z) p$ z6 G6 n& u
    齒輪端面模數(shù): 2.02775638724961
  @4 s: h& u& e8 g8 @  齒輪法向壓力角: 20 * T% ^4 x# L. S; r4 c
      軸向壓力角: 65.6278263602969
( C* w/ Q$ z! R5 T! C      端面壓力角: 20.255144214909
8 Y8 [# N7 e4 d9 ?4 [齒輪分度圓螺旋角: 9.49090992192413
' }# G4 a1 }5 w" v; {* _* B    齒輪分圓直徑: 75.0269863282357 2 S. a: n2 a$ Y* {
齒輪徑向變位系數(shù): 0.33639147245938
# q/ ~  e7 i3 O* c# X) ?1 r  齒輪節(jié)圓螺旋角: 9.50514037099967
; y( Q9 \  C' [$ N1 l  W    齒輪節(jié)圓直徑: 75.1415692814175 9 }2 u3 w6 q. r" Z, f# O, G
    齒輪基圓直徑: 70.3873367414667 ! i. N, {: G0 C0 T; z
  齒輪節(jié)圓螺旋角: 8.9137210507945
3 @/ r7 s. H% W! K% x" j$ j  齒輪齒頂圓直徑: 80.365 ( o/ v  n$ H5 s# k; G& q
  齒輪齒根圓直徑: 71.3725522180732 / a4 L+ H1 g. x% K6 k* q6 K
    齒輪軸向?qū)С? 1409.88699306265 ' V9 S, R% X; i; T
    設(shè)計(jì)齒輪長度: 20
) p5 B9 D, E' r( q4 [+ ~      計(jì)算中心距: 49.031034130405 4 Q& X% L% B( U1 \4 o6 I
      設(shè)計(jì)中心距: 0 8 d) l1 N+ z( A. _
    齒輪量球直徑: 3.1
. q. J- s: P" T' f! t8 F7 I' p  y  二針量球測量值: 81.1698550304993
/ q2 p  I! y+ p. D傳動機(jī)構(gòu)理論效率: 0.497872968446605 & S* B" i7 M2 [* u# g0 Z# E0 Y
傳動機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74089504233738 5 p) A4 _9 o, A* H* I9 q+ X
    齒輪軸向齒距: 6.37038456945316
# q( I( {! r) X3 n- x齒輪端面節(jié)壓力角: 20.4905952062491
) H( n  [" |+ X6 l- C) X8 a' _  F  齒輪端面弧齒厚: 4.32910298833675
" e4 R" l2 J1 S/ @  齒輪法向調(diào)整量: 0.6
/ z  P+ n# l# K6 l  調(diào)整量等效系數(shù): 0.438570660024464 / n/ |+ g) A0 o7 x
齒輪公法線跨齒數(shù): 6
& X5 c2 K* k- g# G; L/ Y7 F$ ^齒輪公法線公稱值: 34.6116595447966
7 c- O: T0 p" O  C. u; `% g  {) ~! x: p
蝸桿端面分圓弧齒厚減少量: 0 $ U1 F# S* T8 g2 B' C& S
蝸桿端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 14.4146977165826 ' X/ v* P  p& B  k# q3 Q, f4 |
    蝸桿建模實(shí)際軸向長度: 65.831988906968
8 p( g5 c% `# M齒輪端面分圓弧齒厚減少量: 0
/ |; A( g( w7 R+ e9 i- m4 g齒輪端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 4.32910298833675 ! D4 U6 N. N* Y8 h$ ^( X
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3#
 樓主| 發(fā)表于 2022-2-16 17:49:40 | 只看該作者
二種方法也許會有搞設(shè)計(jì)的朋友不太同意,,我從設(shè)計(jì)資料上看到有這樣的一段話,,漸開線齒形在嚙合時(shí),,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(shí)都有合理性,,只要我們把嚙合時(shí)的齒側(cè)隙處理好了,,就可以用了,用第一種方法,,計(jì)算相應(yīng)比較簡單,,第二種方法,需要解超越方程,,計(jì)算上稍難一些,,
4#
發(fā)表于 2022-2-16 18:02:44 | 只看該作者
嗯....頭有點(diǎn)暈
5#
發(fā)表于 2022-2-16 22:25:44 | 只看該作者
感謝分享
6#
發(fā)表于 2022-2-17 12:26:29 | 只看該作者
感謝分享
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發(fā)表于 2022-2-18 09:32:01 | 只看該作者
感謝樓主分享
8#
發(fā)表于 2022-2-18 20:57:09 | 只看該作者
學(xué)習(xí)了,感謝樓主分享,!
9#
發(fā)表于 2022-11-9 09:57:54 | 只看該作者
樓主太注重理論計(jì)算了,,實(shí)際上,一個(gè)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì),,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(shí)上,,我們的一個(gè)產(chǎn)品傳動設(shè)計(jì),前期會注重理論的計(jì)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(qiáng)的理論基礎(chǔ)是好事,,理論指導(dǎo)實(shí)踐嘛。會少走彎路,。
10#
發(fā)表于 2022-12-8 15:47:07 | 只看該作者
樓主厲害,,精神可嘉,!齒輪的水很深,,知其然也要知其所以然,!
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