在机械传动中,蜗杆副被广泛应用在各种机械设备上,这是因为它的传动比大,分度准确性高和承载能力强。一般蜗杆可以分为五类:阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、直线蜗杆、圆弧齿蜗杆和球面蜗杆。
球面蜗杆传动与其他蜗杆传动从啮合原理上比较具有一系列优点:
①齿面瞬时接触线与相对速度方向接近90°,有利于油膜形成,降低摩擦系数,提高传动效率。
②其共轭齿面在接触位置曲率接近,有利于降低齿面接触应力。
③由于蜗杆蜗轮互相包围,并且同时参加啮合齿数多,从而降低单齿载荷,提高承载能力。
④蜗杆螺旋面修形,易形成油膜,并早期形成稳定的啮合齿面。以上诸多优点使球面蜗杆特别适用于重载啮合,广泛应用在冶金设备等重型机械中。当然球面蜗杆使用中也存在缺点:要求精确度高,制造工艺复杂;减速机在工作中,由于蜗轮和机壳温差,使准确度降低,而为改善蜗杆传动的润滑状况,降低摩擦系数,提高传动效率和承载能力,故而应使蜗杆副的啮合区产生高压油膜,鉴于蜗杆副在啮合过程中齿侧间隙较小,通常需要采用修形来达到这一目的。另一个方面是球面蜗杆由于加工工艺复杂、精度要求高、设备造价昂贵所以球面蜗杆减速机的成本较高。在工作中经常遇到一些机械类技术学校、高级技工学校、技师学院毕业的学生和准备晋级技师的年轻工人。不论是加工车间还是维修车间,经常遇到蜗杆的加工、测绘和装配等技术问题时,感到困难较多。本文综合相关知识和技能,主要分析和探讨阿基米德蜗杆的制造加工工艺及切削加工方法。解决减速机构蜗杆加工、维修装配中遇到的问题,以便提高实际工作能力。
阿基米德蜗杆的制造过程要注意以下总结出的13个方面的问题不是简单的重复教科书上的内容,这是在实践工作中得出的经验和教训后的总结。
(1)由于蜗杆螺距是无理数,得不到整倍数。所以加工车削蜗杆时,一定乱扣,千万不要提起开合螺母。
(2)在车削时,要搞清楚蜗杆的轴向模数mx1,这是计算蜗杆导程的基础。
(3)在车削时,要搞清楚蜗杆的单头、多头,这是计算蜗杆导程的基础。
(4)在装配时,要搞清楚蜗杆的头数,要搞清蜗杆导程角γ1。
(5)在装配时,要搞清楚蜗轮分度圆柱面的螺旋升角β2。
(6)在装配时,要搞清楚蜗杆导程角等于蜗轮螺旋升角,即γ1=β2。
(7)在装配时,要搞清楚蜗杆导程角等于蜗轮螺旋升角,即γ1=β2,并且旋向一致,