球面蝸桿簡介

球面蝸桿其蝸桿齒面是以一個平面為母面，通過相對圓周運動，包絡出環(huán)面蝸桿的齒面，再以蝸桿的齒面為母線，通過相對運動包絡出蝸輪的齒面，稱為平面二次包絡環(huán)面蝸桿副。包括PWU，PWO，PWS型三種形式，適用于冶金，礦山，起重，運輸，石油，化工，建筑等行業(yè)機械設備的減速傳動。傳統(tǒng)的蝸桿有自鎖蝸桿，傳動效率0.4-0.45；單頭蝸桿，傳動效率0.75--0.85；雙頭蝸桿，傳動效率0.75--0.82；四頭蝸桿，傳動效率--0.85--0.92。球面蝸桿傳動效率很高，和四頭蝸桿相似，可以達到0.85--0.95，在蝸桿中傳動效率算是比較高的。而且結構緊湊、承載能力大、工作壽命長等優(yōu)點。但加工難度大、裝配技術要求高。如設計計算、加工裝配均得當者,承載能力約比普通蝸輪副提高3一4倍。否則只提高1.4~2.0倍,因生產成本高而得不償失。

蝸桿齒面由一與蝸桿斜交的直線作母線相對蝸桿作圓弧螺旋運動形成的，是一種不可展曲面，無法用通常的方法磨削，為了使齒部達到一定的硬度，一般先將蝸桿進行中硬調質處理，后用特殊車刀車削形成，蝸桿還必須進行”修形”。2100433B

蝸桿概述

根據(jù)不同的齒廓曲線，普通圓柱蝸桿可分為阿基米德蝸桿(ZA蝸桿）、漸開線蝸桿(ZI蝸桿）、

法向直廓蝸桿（ZN蝸桿）和錐面包絡圓柱蝸桿

（ZK蝸

桿）等四種。GB10085-88推薦采用ZI蝸桿和ZK蝸桿兩種?，F(xiàn)將上述四種普通圓柱蝸桿傳動所用的蝸桿及配對的蝸輪齒形分別介紹于后：圓柱蝸桿的加工方法：旋風切削蝸桿

蝸桿阿基米德蝸桿

阿基米德蝸桿（ZA蝸桿）　這種蝸桿，在垂直于蝸桿軸線的平面（即端面）上，齒廓為阿基米德螺旋線（圖1），在包含軸線的平面上的齒廓（即軸向齒廓）為直線，其齒形角α0=20°。它可在車床上用直線刀刃的單刀（當導程角γ≤3°時）或雙刀（當γ>3°時）車削加工。安裝刀具時，切削刃的頂面必須通過蝸桿的軸線，如圖1所示。這種蝸桿磨削困難，當導程角較大時加工不便。見動畫

蝸桿法向直廓蝸桿

法向直廓蝸桿（ZN蝸桿）　這種蝸桿的端面齒廓為延伸漸開線（圖2），法面（N-N）齒廓為直線。ZN蝸桿也是用直線刀刃的單刀或雙刀在車床上車削加工。刀具的安裝形式如圖2所示。這種蝸桿磨削起來也比較困難。見動畫

蝸桿漸開線蝸桿

漸開線蝸桿（ZI蝸桿）　這種蝸桿的端面齒廓為漸開線，所以它相當于一個少齒數(shù)（齒數(shù)等于蝸桿頭數(shù)）、大螺旋角的漸開線圓柱斜齒輪。ZI蝸桿可用兩把直線刀刃的車刀在車床上車削加工。刀刃頂面應與基圓柱相切，其中一把刀具高于蝸桿軸線，另一把刀具則低于蝸桿軸線。刀具的齒形角應等于蝸桿的基圓柱螺旋角。這種蝸桿可以在專用機床上磨削。

蝸桿錐面包絡圓柱蝸桿

錐面包絡圓柱蝸桿（ZK蝸桿）　這是一種非線性螺旋曲面蝸桿。它不能在車床上加工，只能在銑床上銑制并在磨床上磨削。加工時，除工件作螺旋運動外，刀具同時繞其自身的軸線作回轉運動。這時，銑刀（或砂輪）回轉曲面的包絡面即為蝸桿的螺旋齒面，在I-I及N-N截面上的齒廓均為曲線。這種蝸桿便于磨削，蝸桿的精度較高，應用日漸廣泛。至于與上述各類蝸桿配對的蝸輪齒廓，則完全隨蝸桿的齒廓而異。蝸輪一般是在滾齒機上用滾刀或飛刀加工的。為了保證蝸桿和蝸輪能正確嚙合，切削蝸輪的滾刀齒廓，應與蝸桿的齒廓一致；深切時的中心距，也應與蝸桿傳動的中心距相同。

蝸桿概述

普通圓柱蝸桿的齒面（除ZK型蝸桿外）一般是在車床上用直線刀刃的車刀車制的。根據(jù)車刀安裝位置的不同，所加工出的蝸桿齒面在不同截面中的齒廓曲線也不同。

蝸桿傳動結構

蝸桿傳動是由蝸桿和蝸輪組成的，用于傳遞交錯軸之間的運動和動力，通常兩軸交錯角為90°。在一般蝸桿傳動中，都是以蝸桿為主動件。從外形上看，蝸桿類似螺栓，蝸輪則很像斜齒圓柱齒輪。工作時，蝸輪輪齒沿著蝸桿的螺旋面作滑動和滾動。為了改善輪齒的接觸情況，將蝸輪沿齒寬方向做成圓弧形，使之將蝸桿部分包住。這樣蝸桿蝸輪嚙合時是線接觸，而不是點接觸。

圓柱蝸桿傳動是蝸桿分度曲面為圓柱面的蝸桿傳動。其中常用的有阿基米德圓柱蝸桿傳動和圓弧齒圓柱蝸桿傳動。

①阿基米德蝸桿的端面齒廓為阿基米德螺旋線，其軸面齒廓為直線。阿基米德蝸桿可以在車床上用梯形車刀加工，所以制造簡單，但難以磨削，故精度不高。在阿基米德圓柱蝸桿傳動中，蝸桿與蝸輪齒面的接觸線與相對滑動速度之間的夾角很小，不易形成潤滑油膜，故承載能力較低。

②弧齒圓柱蝸桿傳動是一種蝸桿軸面(或法面)齒廓為凹圓弧和蝸輪齒廓為凸圓弧的蝸桿傳動。在這種傳動中，接觸線與相對滑動速度之間的夾角較大，故易于形成潤滑油膜，而且凸凹齒廓相嚙合，接觸線上齒廓當量曲率半徑較大，接觸應力較低，因而其承載能力和效率均較其他圓柱蝸桿傳動為高 。