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機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題:
目前國(guó)內(nèi)在蝸桿斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中存在的二種設(shè)計(jì)分析
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作者:
HYFJY
時(shí)間:
2022-2-16 17:14
標(biāo)題:
目前國(guó)內(nèi)在蝸桿斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中存在的二種設(shè)計(jì)分析
漸開線蝸桿斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)是目前在許多小型傳動(dòng)部件中應(yīng)用到的組件，通常由電機(jī)或者是液壓馬達(dá)軸上用漸開線蝸桿輸出，通過齒輪傳動(dòng)最后獲得較低的轉(zhuǎn)速和較高的扭矩進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也可以用螺紋幅傳動(dòng)獲得較大的推拉力或者提升力。
/ E# }7 J8 q5 ?% _, `& |) u: J7 v
* d. w0 T& {5 {3 K+ a
蝸桿斜齒輪傳動(dòng)目前在各企業(yè)的設(shè)計(jì)中有二種設(shè)計(jì)方法，第一種是僅分別計(jì)算蝸桿和斜齒輪的基本參數(shù)，保證法向基礎(chǔ)參數(shù)相等，蝸桿的螺紋升角等于斜齒輪的螺旋角，互交角為90度，設(shè)計(jì)后保證二零件有適當(dāng)間隙，得到裝配圖后分別制造零件，在設(shè)計(jì)中心距及公差范圍內(nèi)安裝后基本可以使用。
& ^ r0 o2 V2 E
. c! r* j8 L- x- L9 W4 v/ @
第二種是根據(jù)空間螺紋齒輪交錯(cuò)軸設(shè)計(jì)的公式進(jìn)行計(jì)算，通常給定法向模數(shù)，法向壓力角相等，給出蝸桿的螺紋升角，計(jì)算出二零件的假想節(jié)圓，保證節(jié)圓處蝸桿的節(jié)圓螺紋升角與斜齒輪的節(jié)圓螺旋角相等，再計(jì)算出斜齒輪的分度圓螺旋角，分別加工后也可以保證在設(shè)計(jì)安裝距及公差內(nèi)可靠傳動(dòng)。
0 a7 c4 Q7 y* w7 B* x2 j
8 y8 r; ^0 A; r8 c
這是目前在國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)廠里的不同情況，進(jìn)行蝸桿斜齒輪設(shè)計(jì)和制造的二種情況，看上去一種是二個(gè)零件的分度圓螺旋角和升角是相等的，另一種是不相等的（尤其是在非零變位時(shí)），從歷年來網(wǎng)絡(luò)上流傳的設(shè)計(jì)中，有人總結(jié)出當(dāng)零變位時(shí)，是相等的，非零變位時(shí)，是不相等的，當(dāng)非零變位的值較小時(shí)，二種計(jì)算沒有太大的區(qū)別，當(dāng)非零變位的值較大時(shí)，用空間螺旋齒輪交錯(cuò)軸傳動(dòng)設(shè)計(jì)公式計(jì)算得到的是緊密嚙合型，而用分度圓螺旋角和升角相等時(shí)得到的并不是緊密嚙合，當(dāng)非零變位值為正時(shí)，是有側(cè)隙的嚙合，當(dāng)非零變位值為負(fù)值時(shí)，得到的實(shí)際上是齒面重疊嚙合，需要適當(dāng)增加建模時(shí)的側(cè)隙，彌補(bǔ)計(jì)算的原始重疊。
; |( j5 e. B8 y6 V( h: O6 P
- |+ e* z) v* Q/ F8 i2 ?
9 }, h4 D# Q | B8 \" ^& G2 M
作者:
HYFJY
時(shí)間:
2022-2-16 17:45
第一種計(jì)算方法
/ {4 O9 l# Q- }7 O
[attach]530306[/attach]
; F$ S f! k& s9 g$ X
& R1 N0 m J( y/ w! D w
三維模型
7 P: Y* _3 Q$ `+ q
[attach]530308[/attach]
/ f, b# L; O7 x
4 |, H" t. V& g9 W$ ]1 s2 j$ n
計(jì)算結(jié)果
) }+ ^# D+ D1 c0 K, n
蝸桿斜齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算文件
- C, [& a2 K& c; j1 [0 p
軟件編制:HYFJY 計(jì)算時(shí)間:2022-02-16-17:16:11
% I9 o, O; K( @% U A: {
9 `" p/ M0 I# T2 }# d
原始輸入?yún)?shù)
2 U1 c" @+ N5 F4 _- I2 _
法向模數(shù): 2
6 ^9 j) g% K |( S; c
法向壓力角: 20
1 D; U% N: `# n& \ m
蝸桿頭數(shù): 2
: M& q$ Z, W+ b" }- T
齒輪齒數(shù): 37
; b( O+ w8 E: u- a5 J& ]2 `& C
軸交角: 90
7 S8 R3 q( W; z0 ?. [
蝸桿分圓螺旋角: 80
& L }- H' W; _
齒輪分圓螺旋角: 10
$ H* e. M) T; u |
齒頂高系數(shù): 1
8 F, o* N: E P8 E6 K
齒頂隙系數(shù): 0.25
7 [( s6 s6 g- k, P8 R5 \: z, Q, y
法向齒厚調(diào)整量: 0.6
$ |+ R/ I4 F4 U* b) j
( Q- l7 H$ {* z3 y# G5 j! i
! }8 V$ O$ e3 d \7 L1 ~/ s/ R3 u
蝸桿計(jì)算參數(shù)
# {/ {6 I2 { l" I7 F0 v3 \* ]
蝸桿頭數(shù): 2
9 z, b- A/ \# d' Z; q" K
蝸桿法向模數(shù): 2
1 w$ ]. M; H& V
蝸桿軸向模數(shù): 2.03085322377149
w& ]# \% c3 N, I1 U9 V- D; ~
蝸桿端面模數(shù): 11.5175409662872
1 J2 [ @+ I+ I8 i
蝸桿法向壓力角: 20
5 X& x7 g, D8 `) N
軸向壓力角: 20.2835594545297
, P( P4 l5 n% h! n9 d2 [% q# O
端面壓力角: 64.4944497390173
9 m% u3 X! q5 p2 P. N" }! S& s
蝸桿分度圓螺旋角: 80
6 Q5 Q+ H! ~9 b% z0 Y9 X
蝸桿分圓直徑: 23.0350819325744
! K$ B# X8 C: j7 I% k" W
蝸桿徑向變位系數(shù): 0
1 Y; i+ d+ G+ t2 F. Z) A
蝸桿齒頂圓直徑: 27.035
3 B# ^2 u2 b# s. Y
蝸桿齒根圓直徑: 18.0350819325744
7 S3 y0 ]9 y j; ^6 y% s% J7 i
蝸桿軸向?qū)С? 12.7602271366393
; F' E" _% {% }. l: \* A: ?4 X' N
設(shè)計(jì)蝸桿長(zhǎng)度: 63.8011356831966
8 h* V: a0 U9 e7 Q& H
計(jì)算中心距: 49.0883256060597
/ ~* r/ C- x* @: m8 Z" c/ {" Z/ h+ Y
設(shè)計(jì)中心距: 49.7
% x( J1 Z( X9 @, ?3 ~2 u
蝸桿量球直徑: 4.35
! c. J0 T( W- ^5 ]5 O- F
三針量球測(cè)量值: 29.694110899456
5 |4 p- k8 E. v
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)理論效率: 0.510082260456168
- g# a- ~/ r. S! I$ ~ ^
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74960398792609
% r3 j/ e& V8 s; ?
蝸桿軸向齒距: 6.38011356831966
. N4 `# t: Y% _ D0 E) n
蝸桿基圓直徑: 9.91887238453224
3 N1 f% |! t% {5 @: S! K n
蝸桿端面弧齒厚: 14.4146977165826
" l1 y6 Q+ h( ?+ u/ t3 w
蝸桿法向調(diào)整量:-0.6
! s# z( M( k2 D% l( v+ ^/ j
調(diào)整量等效系數(shù):-0.438570660024464
2 V. u, J" }2 O* P, U9 ]; D$ |2 f
) f2 }4 `& L+ w0 E4 m* f, X
; X) [& h6 @4 V4 ^3 W' q+ ]
齒輪計(jì)算參數(shù)
% w: s. e& u$ ?4 j# O7 m) X5 N% d& c
齒輪齒數(shù): 37
* r# g( k5 U+ o, v1 y, K; U" H
齒輪法向模數(shù): 2
' t9 C; ?( H4 n3 e9 y' c/ H: J x
齒輪軸向模數(shù): 11.5175409662873
3 D( }+ ~5 K x( a2 s5 x
齒輪端面模數(shù): 2.03085322377149
0 L3 P; F! v) f* U4 P% L
齒輪法向壓力角: 20
" q8 x# n! C% Y
軸向壓力角: 64.4944497390175
( m8 R- M! n/ P; n
端面壓力角: 20.2835594545297
: o* p) c- D6 h- ~) ?
齒輪分度圓螺旋角: 10
$ g2 A5 b1 Q- g5 Y) d, W
齒輪分圓直徑: 75.1415692795451
3 j7 ~( o, S9 s
齒輪徑向變位系數(shù): 0.30584
! @$ Z$ Y7 I: D" F
齒輪齒頂圓直徑: 80.365
# A3 i& \$ ?: v5 Y9 }
齒輪齒根圓直徑: 71.3649292795451
# o5 K% o8 M. J6 R1 V& B3 l
齒輪軸向?qū)С? 1338.78661722298
) i5 Z. `5 a; r, U. c6 {
設(shè)計(jì)齒輪長(zhǎng)度: 20
& x' ~" U- C: v/ c5 I
計(jì)算中心距: 49.0883256060597
8 O. c7 G$ Y! J* g3 W- v
設(shè)計(jì)中心距: 49.7
) J4 }/ Q: t5 L
齒輪量球直徑: 3.65
9 R' g% h) n! ?9 A, s
二針量球測(cè)量值: 82.9850307248601
( S: a: N a" g# ?' U
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)理論效率: 0.510082260456168
. w4 ?9 z% v! S$ }8 @/ c5 ~1 W
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74960398792609
& L5 E% [9 z2 s
齒輪軸向齒距: 6.38011356831965
+ y2 `3 `8 t* t5 G* k( b
齒輪基圓直徑: 70.4819238201481
$ f2 h! m' n( T9 O; ]
齒輪端面弧齒厚: 4.2905490233431
# c. c1 \/ K9 n; e
齒輪法向調(diào)整量: 0.6
3 z6 p% ^" U2 I7 k
調(diào)整量等效系數(shù): 0.438570660024464
. o. ]. j) a# d; A
齒輪公法線跨齒數(shù): 6
% B" q+ N$ j. J- w6 r6 Z
齒輪公法線公稱值: 34.5745660760754
1 Z# e" T% Z- @/ M
- T9 X) K$ `0 A( S
蝸桿端面分圓弧齒厚減少量: 0
" z% t! n2 ?, H, I, {4 j) U
蝸桿端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 14.4146977165826
: U$ F m" R, z% _! s! a2 u
蝸桿建模實(shí)際軸向長(zhǎng)度: 65.831988906968
( Y- Q' _' e3 s
齒輪端面分圓弧齒厚減少量: 0
1 P5 b7 E6 X- i' i _
齒輪端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 4.2905490233431
* Q2 q% Q* s/ l1 ?5 _9 V+ }" v
; G2 e2 {* p6 x4 `5 I
; O1 `" k5 i0 ]. J3 p: ]
3 B- W& ~% h$ g
4 P- X B% z/ {% U( M: J, i
第二種計(jì)算方法
; A w9 L, m+ ^. j7 T; w
[attach]530307[/attach]
- x+ a$ Z+ Z- w( J
5 r) j) o$ v/ f {' W- Z6 m& P" N
三維模型
. J0 A! A& S# a- c6 i
' }& Z* c% ^% }: S6 T0 b
[attach]530309[/attach]
) |3 w8 ]) N9 Z% I
. g. C! `: K2 Y
計(jì)算結(jié)果
9 z: `& u: D. e _' H% p; u
蝸桿斜齒輪緊密嚙合設(shè)計(jì)計(jì)算文件
. x7 M# K4 T4 J. A
軟件編制:HYFJY 計(jì)算時(shí)間:2022-02-16-17:20:26
' R. c5 t$ J+ |+ m4 g$ H
5 m# x* n. U! |* H' ~$ _
原始輸入?yún)?shù)
5 g ?% g! l* c/ P
法向模數(shù): 2
2 }0 z) V6 _7 N1 }& b! |. \& g
法向壓力角: 20
4 x( ^9 }4 F% z- @
蝸桿頭數(shù): 2
; |$ [2 ~0 ^+ @4 C/ ]
齒輪齒數(shù): 37
+ u0 o: a6 c4 k; M E) k
軸交角: 90
$ N- S, B8 `5 @9 O: ?. B! {+ z
蝸桿分圓螺旋角: 80
. a! p0 |% b2 G) j
齒輪分圓螺旋角: 10 (原始數(shù)據(jù))
: k7 d3 L7 R( q# R
齒頂高系數(shù): 1
+ H6 ]5 D2 |; }! J/ j) x2 w* x
齒頂隙系數(shù): 0.25
( W. l4 b% K. a) H( I
法向齒厚調(diào)整量: 0.6
+ E, C+ l$ F+ k! b3 }, [
9 ^% `# s1 K, w Y, y
+ i1 v+ ]6 k+ U' ?9 R b
蝸桿計(jì)算參數(shù)
, n* z2 f- c7 Y7 Y% j
蝸桿頭數(shù): 2
g- h' ]$ ~8 S( E; q3 ~
蝸桿法向模數(shù): 2
1 s- ?/ C3 |& [1 O
蝸桿軸向模數(shù): 2.03085322377149
6 ^* W( t* ^& b. m' B& y$ \4 Y
蝸桿端面模數(shù): 11.5175409662872
! E! @/ o0 b& O N# p
蝸桿法向壓力角: 20
; ?7 m) S7 u2 w% {. O: X
軸向壓力角: 20.2835594545297
3 |: }$ o, u# ]
端面壓力角: 64.4944497390173
5 d' D0 U& L; S1 i9 p
蝸桿分度圓螺旋角: 80
2 g' v! H9 i+ q4 s
蝸桿分圓直徑: 23.0350819325744
) M: W' T3 U" k' l' f9 i+ R
蝸桿徑向變位系數(shù): 0
, d' E# i2 c3 C. K
蝸桿節(jié)圓螺旋角: 80.4948596290003
1 D2 E! i5 [$ K; t2 K
蝸桿節(jié)圓直徑: 24.2584307185825
' B5 a7 p; D2 `, F9 Y
蝸桿基圓直徑: 9.91887238453224
* Z$ @4 \( P( }
蝸桿基圓螺旋角: 67.7312555047032
2 ^0 ?5 u+ F* d% f
蝸桿齒頂圓直徑: 27.027
8 @* ]3 s& ]9 m9 D7 t& t. j
蝸桿齒根圓直徑: 18.035
4 S2 O) W' n5 w3 l+ b- X
蝸桿軸向?qū)С? 12.7602271366393
4 y5 U$ p! n% `- B' W' S( {
設(shè)計(jì)蝸桿長(zhǎng)度: 63.8011356831966
^8 y' s1 G; l
計(jì)算中心距: 49.0883256060597
+ y* G/ ]5 Z3 t
設(shè)計(jì)中心距: 49.7
& [& z. m S: O3 u% n
蝸桿量球直徑: 4.35
# J* L8 k" U% o& w/ r% i" q
三針量球測(cè)量值: 29.694110899456
& n r$ ^% _* m! \* \
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)理論效率: 0.497872968446605
( y9 F" }5 z( l& j
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74089504233738
* H4 m0 U. _1 G4 _% \; o
蝸桿軸向齒距: 6.38011356831966
# R/ ~7 o( H( q/ `% k! Y
蝸桿端面節(jié)壓力角: 65.8652818571854
% c H8 h$ O4 ]$ h% u. E K! r
蝸桿端面弧齒厚: 14.4146977165826
5 T& b0 r+ l7 Z. O8 L
蝸桿法向調(diào)整量:-0.6
. u2 g1 `" f/ z# p% [
調(diào)整量等效系數(shù):-0.438570660024464
0 J/ j7 i9 S8 }) x- E
3 B6 v' E- A! x
& n! ]4 U- U! Z8 h, L4 U/ ]% M
齒輪計(jì)算參數(shù)
9 k. d9 I) Q" `9 F; R: Y
齒輪齒數(shù): 37
, Q) s5 ?! q, q; ^4 A* v3 K' Q/ ?
齒輪法向模數(shù): 2
/ G5 V( j, G8 J$ i
齒輪軸向模數(shù): 12.1292153592914
4 G% U! G6 R- `) o+ n0 w2 e$ s& l
齒輪端面模數(shù): 2.02775638724961
. ]! b, {0 O L
齒輪法向壓力角: 20
3 Y$ @7 X- f8 a; F4 d$ h7 K
軸向壓力角: 65.6278263602969
- b6 B1 {0 b( k) G
端面壓力角: 20.255144214909
* L- Y7 P9 |4 ^
齒輪分度圓螺旋角: 9.49090992192413
8 R3 {1 K/ X) P: G- M
齒輪分圓直徑: 75.0269863282357
# | V/ e+ l( k: p" x$ Q, Y9 B
齒輪徑向變位系數(shù): 0.33639147245938
* p4 ?( ^; p6 c2 g4 j% h6 K, S
齒輪節(jié)圓螺旋角: 9.50514037099967
; W5 X, r0 F, H. q3 M# @1 [
齒輪節(jié)圓直徑: 75.1415692814175
?7 }& c% g5 G, |" h* N9 m
齒輪基圓直徑: 70.3873367414667
6 Y1 t3 k, X! C" M' d. Y$ j5 Q
齒輪節(jié)圓螺旋角: 8.9137210507945
& O3 @5 ^( N( P c' J( D# M7 ]
齒輪齒頂圓直徑: 80.365
) e9 r& l* d O/ t( E9 |3 W5 C
齒輪齒根圓直徑: 71.3725522180732
% ?1 \3 Z: a* T" [0 n# ]8 N
齒輪軸向?qū)С? 1409.88699306265
- \& ~( s' f7 y" D2 C0 S
設(shè)計(jì)齒輪長(zhǎng)度: 20
A2 ?; v' o+ f: r1 H2 r N& u. X
計(jì)算中心距: 49.031034130405
" C; d- ]7 \; N* O# Z7 ~
設(shè)計(jì)中心距: 0
! Y9 l& F- Y9 R
齒輪量球直徑: 3.1
- r, v2 V, D% g7 n, B, i9 n
二針量球測(cè)量值: 81.1698550304993
' Q& X/ b/ b/ j! q) V3 [
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)理論效率: 0.497872968446605
1 t# G5 h! b3 Z7 d4 Z2 X* X
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總重合度: 1.74089504233738
! S3 X# x. c3 m2 c5 y
齒輪軸向齒距: 6.37038456945316
+ @. U+ R! F; m7 l" i
齒輪端面節(jié)壓力角: 20.4905952062491
8 z* e& d, s8 b3 `& ^; n* j& K
齒輪端面弧齒厚: 4.32910298833675
* e9 a+ l* A0 P9 D6 z
齒輪法向調(diào)整量: 0.6
1 K! t1 {3 ?: J6 P3 x# O" ~
調(diào)整量等效系數(shù): 0.438570660024464
: l6 f; s$ t% a3 I* Q
齒輪公法線跨齒數(shù): 6
. f. r9 c/ `4 [& L& G$ R' F
齒輪公法線公稱值: 34.6116595447966
1 Q7 E% f& R& B* s, R
9 h% I" g' Y$ b
蝸桿端面分圓弧齒厚減少量: 0
% [/ m' K: n0 U/ m; b. \
蝸桿端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 14.4146977165826
2 z% I3 a' f- w
蝸桿建模實(shí)際軸向長(zhǎng)度: 65.831988906968
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齒輪端面分圓弧齒厚減少量: 0
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齒輪端面分度圓實(shí)際弧齒厚: 4.32910298833675
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模型文件有點(diǎn)大了，無法上傳
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作者:
HYFJY
時(shí)間:
2022-2-16 17:49
二種方法也許會(huì)有搞設(shè)計(jì)的朋友不太同意，我從設(shè)計(jì)資料上看到有這樣的一段話，漸開線齒形在嚙合時(shí)，具有中心距可分性，嚙合角可變性，能不能從這樣的角度，解釋，這二種方法其實(shí)都有合理性，只要我們把嚙合時(shí)的齒側(cè)隙處理好了，就可以用了，用第一種方法，計(jì)算相應(yīng)比較簡(jiǎn)單，第二種方法，需要解超越方程，計(jì)算上稍難一些，
作者:
lao陳
時(shí)間:
2022-2-16 18:02
嗯....頭有點(diǎn)暈
作者:
未來第一站
時(shí)間:
2022-2-16 22:25
感謝分享
作者:
02sunsheng
時(shí)間:
2022-2-17 12:26
感謝分享
作者:
程牧原
時(shí)間:
2022-2-18 09:32
感謝樓主分享
作者:
遠(yuǎn)祥
時(shí)間:
2022-2-18 20:57
學(xué)習(xí)了，感謝樓主分享！
作者:
流浪的戰(zhàn)士
時(shí)間:
2022-11-9 09:57
樓主太注重理論計(jì)算了，實(shí)際上，一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最終要能形成產(chǎn)品。且要讓產(chǎn)品穩(wěn)定，無噪音，傳動(dòng)性能可靠，順利通過預(yù)定的耐久負(fù)載測(cè)試。這就需要考慮零件的加工工藝了。事實(shí)上，我們的一個(gè)產(chǎn)品傳動(dòng)設(shè)計(jì)，前期會(huì)注重理論的計(jì)算，后期主要放在零件工藝的加工，組裝工藝等。好的產(chǎn)品都是在車間里，一μ一μ的公差調(diào)試。一步一步的完善的。當(dāng)然，有極強(qiáng)的理論基礎(chǔ)是好事，理論指導(dǎo)實(shí)踐嘛。會(huì)少走彎路。
作者:
ms123gear
時(shí)間:
2022-12-8 15:47
樓主厲害，精神可嘉！齒輪的水很深，知其然也要知其所以然！
作者:
wxagzx
時(shí)間:
2022-12-28 13:54
厲害
作者:
mikebay1234
時(shí)間:
2023-7-11 09:59
樓主能否分享一下你用的那個(gè)計(jì)算軟件
作者:
mikebay1234
時(shí)間:
2023-7-11 09:59
樓主能否把你計(jì)算的軟件分享一下
作者:
YIDA.
時(shí)間:
2023-10-22 07:30
作者:
HYFJY
時(shí)間:
2024-1-17 21:07
用二次開發(fā)功能編制的自動(dòng)作圖過程
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單頭蝸桿與斜齒輪嚙合的建模
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自動(dòng)進(jìn)行高精度三頭蝸桿與55齒斜齒輪傳動(dòng)的模型制作
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[attach]557489[/attach]
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作者:
zhb203514
時(shí)間:
2024-1-25 16:12
樓主能否分享一下你用的那個(gè)計(jì)算軟件
作者:
HYFJY
時(shí)間:
2024-1-25 21:58
蝸桿斜齒輪傳動(dòng)，目前在小模數(shù)傳動(dòng)領(lǐng)域使用較多，通病是效率較低，優(yōu)點(diǎn)是通過調(diào)整齒厚，可以把金屬蝸桿的齒做薄一點(diǎn)，塑料齒輪的齒厚做得肥一點(diǎn)，設(shè)計(jì)得好，基本可以滿足使用，成本較低，所以很多廠家都在進(jìn)行設(shè)計(jì)，各有不同，說實(shí)際的，也不見得兩種辦法那個(gè)更好，主要是需要生產(chǎn)廠家認(rèn)真提高零件和裝配的質(zhì)量管控，提高蝸桿和斜齒輪的精度，同時(shí)提高箱體的精度，
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