[科普中國]-阿基米德蝸桿

簡介

阿基米德蝸桿的特點是在軸向剖面中的齒形呈直線，齒形角一般為20°。在同螺紋方向l垂直的法向剖面中的齒形是曲線，在與軸線垂直的端剖面中的齒形是阿基米德螺旋線（等進螺線），在其他任何剖面中的齒形都不是直線。

得到正確的阿基米德蝸桿，方法很簡單：把車刀刀刃磨成齒形角為20°的直線刃，并使它保持在車床中心高的水平面內(nèi)進行切削（如下圖）。

由于蝸桿螺紋升角（λf）的影響，車刀切削時的實際前角γ實和實際后角α實將不同于車刀的刃磨角度（γ和α）。對于右旋蝸桿（正扣蝸桿），左側(cè)刃切削時的實際后角α左實將小于刃磨后角α左，切削時的實際前角γ左實將大于刃磨前角γ左。右側(cè)刃則相反，切削時的實際后角α右實增大，而實際前角γ右實減小，如圖所示。

阿基米德蝸桿是目前在生產(chǎn)中最常見的蝸桿類型。1

阿基米德蝸桿蝸輪傳動蝸桿的基本參數(shù)

阿氏蝸桿的端面齒形為阿氏螺線，軸面為齒條（如圖）。阿氏蝸桿就是齒形角為40°的螺桿，其基本參數(shù)以軸面為標(biāo)準(zhǔn)值，它們是：螺紋的頭數(shù)z1，模數(shù)ma1，壓力角，還有和。由于以上參數(shù)還不能確定蝸桿分度圓的直徑d1，為了限制滾刀的數(shù)量又標(biāo)準(zhǔn)化了一個新的參數(shù)d1，這樣一個模數(shù)只有1～2把滾刀。

蝸桿分度圓的升角由下式計算：

蝸輪的基本參數(shù)蝸桿軸面為齒條，所以切制出來的蝸輪輪齒在主截面（過蝸桿軸并與蝸輪軸垂直的截面）的齒形為漸開線（如上圖）。蝸輪的基本參數(shù)以主截面為標(biāo)準(zhǔn)值，它們是：

此外還有z2、ha*、c*。及變位系數(shù)x2和螺旋角β2。蝸桿不變位，蝸輪的變位原理與齒輪齒條變位相同。變位的目的是為了湊中心距或?qū)ξ佪啿扇≌兾灰蕴岣咂涑休d能力。

蝸桿蝸輪傳動蝸桿蝸輪傳動等效于其主截面內(nèi)的齒條齒輪傳動?？煞抡正X輪齒條傳動得其能連續(xù)傳動的必要條件是：

同理，標(biāo)準(zhǔn)蝸桿蝸輪傳動的中心距：

傳動比：

蝸桿蝸輪傳動的特點是單級傳動比大，一般實用的是，分度用的蝸桿蝸輪傳動的傳動比可達500。但隨著i12的增大，其機械效率顯著降低。此外，和螺旋副相似，當(dāng)滿足下面的條件時，它具有反向自鎖的性能，即：2

阿基米德蝸桿的車削及磨削阿基米德蝸桿的車削車削阿基米德蝸桿螺旋面，與在車床上車削普通螺紋的方法完全相同。車刀直線刃嘟應(yīng)置于蝸桿軸向內(nèi)，如圖冊所示。其車刀形狀如圖冊所示。當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小而齒距也不大時，可同時加工兩側(cè)齒面。若導(dǎo)程角大，則需增大左右切削刃刀具角β1和β2的差。

阿基米德蝸桿除車削加工外，還可以采用銑削加工，但銑刀的切削刃必須采用理論上求出的特定曲線。

阿基米德蝸桿的磨削阿基米德蝸桿螺旋面可在S7520型螺紋磨床上用盤形錐面砂輪進行磨剛，與磨削普通的梯形螺旋一樣，在磨削寸應(yīng)將砂輪軸線對蝸桿軸線傾斜一個蝸桿導(dǎo)程角。由于蝸桿螺旋面在不同直徑上導(dǎo)程角不同，而砂輪的傾斜角應(yīng)等于蝸桿分度圓柱螺旋導(dǎo)程角，因而在磨削時有干涉現(xiàn)象發(fā)生。為此，砂輪在軸更上的刃廓應(yīng)不為直線。在S7520型螺紋磨床上所采用的普通砂輪修整器，只能修整刃廓為直線的砂輪，造成蝸桿齒廊形狀有歪曲現(xiàn)象發(fā)生，且歪曲量隨著蝸桿螺旋導(dǎo)程角、砂輪直徑及齒高的增大而增加。

在加工較大導(dǎo)程角的蝸桿時，應(yīng)采用S7732蝸桿磨床。該磨床帶有砂輪校正器和磨樣板裝直，可將砂輪修整成理論上計算的特定曲線，從而磨出正確的蝸桿齒形，以減小或消除上述截面歪曲現(xiàn)象。3

特點阿基米德蝸桿的特點是蝸桿的軸向截面齒形為直線形的。蝸輪滾刀的基本蝸桿應(yīng)當(dāng)?shù)扔谂c被切蝸輪相嚙合的蝸桿的基本尺寸（即軸向模數(shù)ms，分度園直經(jīng)Dt，螺旋方向一左旋或右旋，螺紋頭數(shù)Z1，螺旋升角λθ，齒形角α），同時，蝸輪滾刀切制蝸輪時，刀具與被切蝸輪所處的相互空間位置，應(yīng)當(dāng)符合于蝸輪與對應(yīng)的蝸桿在相互嚙合傳動時所處的空間位置，因此：每一單獨的蝸輪，有其專用的蝸輪滾刀。