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如圖3－53所示，通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為主平面。在主平面上，蝸桿的齒廓與齒條相同，兩側(cè)邊為直線，夾角2a＝40°；而蝸輪的齒廓為漸開(kāi)線，即在主平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪的嚙合如同齒條與齒輪的嚙合一樣。因此，蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算大致與齒輪傳動(dòng)相同，并且在設(shè)計(jì)、制造中皆以主平面上的參數(shù)和尺寸為基準(zhǔn)。普通圓柱蝸桿傳動(dòng)參數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化。（1）模數(shù)m和壓力角α：
在中間平面中，為保證蝸桿蝸輪傳動(dòng)的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)ma1和壓力角αa1應(yīng)分別相等于蝸輪的法面模數(shù)mt2和壓力角αt2，即
ma1=mt2=m αa1=αt2
蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關(guān)系為:
tgαa=tgαn/cosγ
式中：γ-導(dǎo)程角。
（2）蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q
為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合，要用與蝸桿尺寸相同的蝸桿滾刀來(lái)加工蝸輪。由于相同的模數(shù)，可以有許多不同的蝸桿直徑，這樣就造成要配備很多的蝸輪滾刀，以適應(yīng)不同的蝸桿直徑。顯然，這樣很不經(jīng)濟(jì)。
為了減少蝸輪滾刀的個(gè)數(shù)和便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1，而把及分度圓直徑和模數(shù)的比稱為蝸桿直徑系數(shù)q，即：
q =d1/m
常用的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1及直徑系數(shù)q
（3）蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2
蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動(dòng)比和效率來(lái)選擇，一般取z1＝1-10，推薦 z1＝1，2，4，6。
選擇的原則是：當(dāng)要求傳動(dòng)比較大，或要求傳遞大的轉(zhuǎn)矩時(shí)，則z1取小值；要求傳動(dòng)自鎖時(shí)取z1＝1；要求具有高的傳動(dòng)效率，或高速傳動(dòng)時(shí)，則z1取較大值。
蝸輪齒數(shù)的多少，影響運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并受到兩個(gè)限制：最少齒數(shù)應(yīng)避免發(fā)生根切與干涉，理論上應(yīng)使z2min≥17，但z2＜26時(shí)，嚙合區(qū)顯著減小，影響平穩(wěn)性，而在z2≥30時(shí)，則可始終保持有兩對(duì)齒以上嚙合，因之通常規(guī)定z2＞28。另一方面z2也不能過(guò)多，當(dāng)z2＞80時(shí)(對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng))，蝸輪直徑將增大過(guò)多，在結(jié)構(gòu)上相應(yīng)就須增大蝸桿兩支承點(diǎn)間的跨距，影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度；對(duì)一定直徑的蝸輪，如z2取得過(guò)多，模數(shù)m就減小甚多，將影響輪齒的彎曲強(qiáng)度；故對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)，常用的范圍為z2≈28-70。對(duì)于傳遞運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)，z2可達(dá)200、300，甚至可到1000。z1和z2的推薦值見(jiàn)下表
|
i=z2/z1 |
z1 |
z2 |
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≈5 |
6 |
29—31 |
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7—15 |
4 |
29—61 |
|
14—30 |
2 |
29—61 |
|
29—82 |
1 |
29—82 |
（4）導(dǎo)程角γ
蝸桿的形成原理與螺旋相同，所以蝸桿軸向齒距pa與蝸桿導(dǎo)程pz的關(guān)系為pz＝z1pa 由下圖可知：
tanγ= pz／πd1＝z1 pa／πd1＝z1m／d1＝z1／q
導(dǎo)程角γ的范圍為3.5°一33°。導(dǎo)程角的大小與效率有關(guān)。導(dǎo)程角大時(shí)，效率高，通常γ＝15°-30°。并多采用多頭蝸桿。但導(dǎo)程角過(guò)大，蝸桿車削困難。導(dǎo)程角小時(shí)，效率低，但可以自鎖，通常γ＝3.5°一4.5°
（5）傳動(dòng)比I
傳動(dòng)比 i=n主動(dòng)1/n從動(dòng)2
蝸桿為主動(dòng)的減速運(yùn)動(dòng)中
i=n1/n2=z2/z1 =u
式中：n1 -蝸桿轉(zhuǎn)速；n2-蝸輪轉(zhuǎn)速。
閉式蝸桿傳動(dòng)的效率包括三部分：有關(guān)輪齒嚙合摩擦損耗的效率h1，有關(guān)軸承摩擦損耗的效率h2以及箱體內(nèi)潤(rùn)滑油攪動(dòng)時(shí)摩擦損耗的效率h3，即
h=h1h2h3（3－64）
其主要部分為嚙合效率，當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)，
h1=tang/tan(g+rv) （3－65）
式中 rv--當(dāng)量摩擦角，它與蝸桿摩擦副的材料、加工精度及滑動(dòng)速度等有關(guān)。
鋼制蝸桿與青銅蝸輪配對(duì)時(shí)，減摩耐磨效果好；蝸桿齒面的表面粗糙度越低，滑動(dòng)速度越大，潤(rùn)滑油膜易形成，rv越小，則嚙合效率h1越高。
近似計(jì)算時(shí)，蝸桿傳動(dòng)的總效率 可取下列數(shù)值：
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蝸桿頭數(shù)z1
|
1
|
2
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4或6
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傳動(dòng)效率h1
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0.7
|
0.8
|
0.9
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h1≤rv時(shí)蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性，取h<0.5。
冀公網(wǎng)安備13092802000153號(hào)
