1．了解蝸桿傳動的組成、分類及應(yīng)用特點。2．掌握判斷蝸輪回轉(zhuǎn)方向的方法。3．了解蝸桿傳動的主要參數(shù)及嚙合條件。4．熟悉蝸桿傳動的裝配技術(shù)要求。5．了解蝸桿裝配的誤差。6．熟悉蝸桿傳動嚙合質(zhì)量的檢驗方法。

蝸桿傳動的安裝與調(diào)試學(xué)習(xí)目標一、蝸桿傳動概述蝸桿傳動機構(gòu)用來傳遞互相垂直的空間交錯兩軸之間的運動和動力，常用于轉(zhuǎn)速急劇降低的場合，它具有降速比大、結(jié)構(gòu)緊湊、有自鎖性、傳動平穩(wěn)、噪聲小等優(yōu)點，缺點在于其傳動效率較低、工作時發(fā)熱大，需要有良好的潤滑，不適用于大功率、長時間工作的場合。1．蝸桿傳動的組成圖5-4-1蝸桿傳動（1）蝸桿結(jié)構(gòu)蝸桿通常與軸合為一體，結(jié)構(gòu)如圖5-4-2所示。圖5-4-2蝸桿結(jié)構(gòu)（2）蝸輪結(jié)構(gòu)蝸輪常采用組合結(jié)構(gòu)，連接方式有鑄造連接、過盈配合連接和螺栓連接，如圖5-4-3所示。圖5-4-3蝸輪結(jié)構(gòu)a）鑄造連接b）過盈配合連接c）螺栓連接2．蝸桿的分類（1）按蝸桿外形不同，蝸桿可分為圓柱蝸桿傳動、圓環(huán)面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動，如圖5-4-4所示。其中，圓柱蝸桿按螺旋面形狀的不同可分為阿基米德蝸桿（端面齒廓為阿基米德螺旋線，軸向齒廓為直線）、漸開線蝸桿（端面齒廓為漸開線）等。圖5-4-4按蝸桿外形分a）圓柱蝸桿傳動b）圓環(huán)面蝸桿傳動c）錐面蝸桿傳動（2）按蝸桿螺旋線方向不同，蝸桿可分為右旋蝸桿和左旋蝸桿兩類，如圖5-4-5所示。圖5-4-5按蝸桿螺旋線方向分a）右旋蝸桿b）左旋蝸桿（3）按蝸桿頭數(shù)不同，蝸桿可分為單頭蝸桿和多頭蝸桿兩類，如圖5-4-6所示。圖5-4-6按蝸桿頭數(shù)分a）單頭蝸桿b）雙頭蝸桿c）三頭蝸桿3．蝸桿傳動的傳動比蝸桿傳動的傳動比是主動的蝸桿角速度與從動的蝸輪角速度的比值，也等于蝸桿頭數(shù)與蝸輪齒數(shù)的反比。即式中、—主動蝸桿的角速度、轉(zhuǎn)速；、—從動蝸輪的角速度、轉(zhuǎn)速；

—主動蝸桿頭數(shù)；

—從動蝸輪的齒數(shù)。蝸桿傳動用于分度機構(gòu)時，一般采用單頭蝸桿（z1=1）；用于動力傳動時，常取z1=2～3；當(dāng)傳遞功率較大時，為提高傳動效率，可取z1=4。蝸輪的齒數(shù)z2由傳動比i和蝸桿頭數(shù)z1決定，即z2=z1i。為了避免根切，蝸輪最小齒數(shù)z2min應(yīng)滿足：z1=1，z2min=18；z1>1時，z2min=27。用于一般動力傳動的蝸桿副，其z1和z2可按照表5-4-1選用。表5-4-1蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2的推薦值4．蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定在蝸桿傳動中，蝸輪、蝸桿齒的旋向應(yīng)一致，即同為左旋或右旋。蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定取決于蝸桿的旋向和蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，可用左（右）手定則來判定，見表5-4-2。表5-4-2蝸輪、蝸桿齒的旋向及蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定方法二、蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件在蝸桿傳動中，其幾何參數(shù)及尺寸計算均以中間平面為準。通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱為中間平面，如圖5-4-7所示。圖5-4-7蝸桿傳動中間平面1．蝸桿傳動的主要參數(shù)蝸桿傳動的主要參數(shù)有模數(shù)m、壓力角α、蝸桿分度圓導(dǎo)程角γ、蝸桿分度圓直徑d1、蝸桿直徑系數(shù)q、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及蝸輪螺旋角β2。（1）模數(shù)m、壓力角α蝸桿傳動與齒輪傳動一樣，其幾何尺寸也以模數(shù)m為主要計算參數(shù)。蝸桿的軸向模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等，即蝸桿模數(shù)已有標準值，其系列見表5-4-3。表5-4-3蝸桿標準模數(shù)m值（摘自GB/T10085—2018）

mm蝸桿的軸向壓力角αx1和蝸輪的端面壓力角αt2相等，且都為標準值，即：（2）蝸桿分度圓導(dǎo)程角γ蝸桿分度圓導(dǎo)程角γ是指蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間所夾的銳角。如圖5-4-8所示為一個頭數(shù)z1=3的右旋蝸桿分度圓柱面及展開圖。其中，z1px為螺旋線的導(dǎo)程，px為軸向齒距，d1為蝸桿分度圓直徑，則蝸桿分度圓導(dǎo)程角γ為圖5-4-8右旋蝸桿分度圓柱面及展開圖（3）蝸桿分度圓直徑d1、蝸桿直徑系數(shù)q為了保證蝸桿傳動的準確性，切制蝸輪的滾刀，其分度圓直徑、模數(shù)和其他參數(shù)必須與該蝸輪相配的蝸桿一致，壓力角與相配的蝸桿相同。蝸桿分度圓直徑d1不僅與模數(shù)m有關(guān)，而且還與頭數(shù)z1和導(dǎo)程角γ有關(guān)。為了使刀具標準化，限制滾刀的數(shù)目，對一定模數(shù)m的蝸桿的分度圓直徑d1作了規(guī)定，即規(guī)定了蝸桿直徑系數(shù)q，且q=d1/m。（4）蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1主要根據(jù)蝸桿傳動的傳動比和傳動效率來選定，一般推薦選用蝸桿頭數(shù)為1、2、4或6。蝸輪的齒數(shù)z2可根據(jù)傳動比i和蝸桿頭數(shù)z1確定，一般推薦z2=29～80。2．蝸桿傳動的正確嚙合條件（1）在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等，即：mx1=mt2=m。（2）在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向壓力角αx1和蝸輪的端面壓力角αt2相等，即：αx1=αt2=α。（3）蝸桿分度圓導(dǎo)程角γ和蝸輪分度圓柱面螺旋角β2相等，且旋向一致。即：γ=β2。三、蝸桿傳動的裝配技術(shù)要求1．蝸桿軸心線應(yīng)與蝸輪軸心線垂直，蝸桿軸心線應(yīng)在蝸輪輪齒的中間平面內(nèi)。2．蝸桿與蝸輪之間的中心距要準確，以保證有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙和正確的接觸斑點。3．轉(zhuǎn)動靈活。蝸輪在任意位置，旋轉(zhuǎn)蝸桿的手感相同，無卡滯現(xiàn)象。如圖5-4-9所示為蝸桿傳動裝配不符合要求的幾種情況。圖5-4-9蝸桿傳動裝配的幾種不正確情況a）Σ≠90°b）L≠ac）Δ≠0四、蝸桿傳動箱體裝配前的檢驗1．箱體孔中心距的檢驗圖5-4-10蝸桿軸孔與蝸輪軸孔中心距的檢驗1—蝸輪孔檢驗心棒2—蝸桿孔檢驗心棒3—千斤頂4—平板2．箱體孔軸心線間垂直度的檢驗圖5-4-11蝸桿箱體孔軸心線間垂直度的檢驗1—蝸輪孔檢驗心棒2—蝸桿孔檢驗心棒3—支架4—螺釘五、蝸桿傳動的裝配一般情況下，裝配工作是從裝配蝸輪開始，步驟如下：1．組合式蝸輪應(yīng)先將齒圈壓裝在輪轂上，方法與過盈配合裝配相同，并用螺釘加以緊固，如圖5-4-12所示。2．將蝸輪裝在軸上，其安裝及檢驗方法與圓柱齒輪相同。3．把蝸輪軸組件裝入箱體，然后再裝蝸桿。圖5-4-12組合式蝸輪六、蝸桿傳動機構(gòu)裝配質(zhì)量的檢驗1．蝸輪的軸向位置及接觸斑點的檢驗將蝸輪、蝸桿裝入蝸桿箱體后，首先要用涂色法來檢驗蝸桿與蝸輪的相互位置以及嚙合的接觸斑點，確保嚙合的質(zhì)量。先將紅丹粉涂在蝸桿螺旋面上，給蝸輪以輕微阻尼再轉(zhuǎn)動蝸桿，可在蝸輪輪齒上獲得接觸斑點，如圖5-4-13所示。圖5-4-13用涂色法檢驗蝸輪齒面接觸斑點a）正確b）蝸輪偏右c）蝸輪偏左此外，通過觀察蝸輪齒面上接觸斑點的位置和大小來判斷裝配質(zhì)量存在的問題，并采用正確的方法給予消除。蝸桿副在承受載荷時，如有不正確接觸，可按表5-4-4所列方法進行調(diào)整。表5-4-4蝸輪齒面接觸斑點及調(diào)整方法2．齒側(cè)間隙檢驗由于蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)特點，其側(cè)隙jn（如圖5-4-14所示，其中a為蝸輪、蝸桿之間的中心距）用塞尺或壓鉛絲的方法測量是有困難的。對不太重要的蝸桿傳動機構(gòu)，有經(jīng)驗的鉗工是用手轉(zhuǎn)動蝸桿，根據(jù)蝸桿的空程量判斷齒側(cè)間隙大小。對要求較高的傳動機構(gòu)，一般要用百分表進行測量。如圖5-4-15所示。圖5-4-14蝸桿傳動的齒側(cè)間隙圖5-4-15蝸桿傳動齒側(cè)間隙的檢驗a）直接測量法b）加裝測量桿測量法1—固定指針2—刻度盤3—測量桿齒側(cè)間隙與空程角有如下的近似關(guān)系（蝸桿升角影響忽略不計）：式中

Ch——齒側(cè)間隙，mm；

z1——蝸桿頭數(shù)；

m——模數(shù)；

α——空程轉(zhuǎn)角，（°）。裝配后的蝸桿傳動機構(gòu)，還要檢查其轉(zhuǎn)動靈活性，蝸輪在任何位置上，用手旋轉(zhuǎn)蝸桿所需的轉(zhuǎn)矩應(yīng)相同，沒有咬住現(xiàn)象。七、技能訓(xùn)練——蝸輪與蝸輪軸的裝配1．裝配工藝（1）清除蝸輪的齒圈、輪轂、蝸輪孔、蝸輪軸、平鍵、鍵槽等的毛刺并用煤油清洗干凈，再用布擦干凈。（2）測量檢查各配合部位的尺寸精度。（3）用手將蝸輪齒圈平放對準套壓在輪轂上，用銅棒對稱、均勻地敲擊齒圈，將其壓入輪轂。（4）用銅棒將平鍵敲入蝸輪軸的鍵槽中。（5）將蝸輪軸組件垂直夾緊在操作臺上。（6）在蝸輪孔和蝸輪軸的配合面上涂抹干凈的機油。（7）將蝸輪輕輕裝入軸上，雙手對稱用力將蝸輪壓入軸徑端部或用銅棒輕敲蝸輪四周將其裝入軸頸位置。（8）用銅棒對稱、均勻地輕敲蝸輪孔四周將蝸輪壓入。（9）蝸輪安裝到位后，套入蝶形止動墊圈，用鉤形扳手鎖緊圓螺母，將止動墊圈翅片壓入圓螺母缺口中，如圖5-4-16所示。（10）檢查蝸輪端面跳動量。方法和圓柱齒輪端面跳動量檢測方法相同，若跳動量超差應(yīng)用銅棒輕敲齒圈進行調(diào)整，如圖5-4-17所示。圖5-4-16蝸輪與蝸輪軸的裝配圖5-4-17檢查蝸輪端面跳動量2．注意事項（1）裝夾蝸輪軸時要注意保護，鉗口應(yīng)加軟墊，蝸輪軸下端應(yīng)墊墊木，以免夾壞或損傷蝸輪軸。（2）蝸輪裝在軸上時應(yīng)注意端面與軸垂直，避免因蝸輪的歪斜導(dǎo)致卡死。（3）用手扶托蝸輪時應(yīng)扶在蝸輪外緣，防止蝸輪突然下沉而使手受傷。（4）使用銅棒進行敲擊時應(yīng)用力適當(dāng)，并進行對稱敲擊，敲擊位置應(yīng)均勻分布在蝸輪圓周上。（5）裝配時保證蝸輪端面跳動量符合要求。思考與練習(xí)