圆柱蜗杆传动|阿基米德蜗杆|渐开线蜗杆-圆柱蜗杆传动分类、加工方法、检测样板-中大启力

(一).蜗杆传动的特点
用于传递空间两交错轴之间的运动和动力，通常两轴线交错角为90°；
蜗杆传动的优点：
1、传动比大(在动力传动中，一般传动比 i=10～80；在分度机构中，i可达1000)；
2、结构紧凑、传动平稳、噪声低和能自锁等。

(二).蜗杆传动的缺点：
啮合齿面间相对滑动速度很大，摩擦发热大，传动效率低，且常需耗用有色金属，故不适用于大功率和长期连续工作的传动。
(三).蜗杆传动的类型
按蜗杆的形状蜗杆传动可分为：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。圆柱蜗杆传动分为普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动:
(1).普通圆柱蜗杆可分为阿基米德蜗杆(ZA蜗杆）、渐开线蜗杆(ZI蜗杆）、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）和锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）等四种。GB10085-88推荐采用ZI蜗杆和ZK蜗杆两种。
 阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）　这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面即端面上，齿廓为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿廓（即轴向齿廓）为直线，其齿形角α0=20°。它可在车床上用直线刀刃的单刀（当导程角γ≤3°时）或双刀（当γ>3°时）车削加工。安装刀具时，切削刃的顶面_通过蜗杆的轴线。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。
 法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）　这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。ZN蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。这种蜗杆磨削起来也比较困难。
 渐开线蜗杆（ZI蜗杆）　这种蜗杆的端面齿廓为渐开线，所以它相当于一个齿数等于蜗杆头数、大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。在主轴向截面，齿形轮廓为凸形曲线，但在切于基圆柱的轴平面内，齿廓一侧为凸形曲线，另一侧为直线，对于同一齿形槽，有上下两个切于基圆柱轴平面。因此，ZI蜗杆也可用直线刀刃的车刀在车床上车削加工。刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。这种蜗杆可以在专用机床上磨削。
 锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）　这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时，铣刀（或砂轮）回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，在轴向及法向截面上的齿廓均为曲线。这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。
仔细读过这几种蜗杆的定义，可以知道ZA、ZN和ZI这三种蜗杆的齿形都可以用直线刀具在车床上制作。对于ZA蜗杆，其齿形槽的轴向截面的轮廓线是直线；ZN蜗杆的齿形槽法向截面的轮廓线是直线；ZI 蜗杆在切于基圆柱的轴平面内，齿廓一侧为凸形曲线，另一侧为直线，对于同一齿形槽，有上下两个切于基圆柱轴平面。
这样，对于这三种蜗杆，都可以用梯形样板来制作刀具样板和卡测样板。
 对于ZA和ZN蜗杆，梯形两腰的夹角都是40°。ZA的梯形需要轴向放置；ZN蜗杆样板法向卡入齿形槽。梯形为平面梯形，样板可以用薄板制作。
ZI 蜗杆的梯形样板为立体，两腰的夹角与蜗杆的基圆柱螺旋角相等，两腰在与轴向平面平行的两个平面内，两个平面的间距为这个蜗杆的基圆柱直径。基圆柱直径可以按照蜗杆参数计算得到。
(2).圆弧圆柱蜗杆的齿形分为两种：其一是蜗杆轴向剖面为圆弧形齿廓，用圆弧形车刀加工，切削时，刀刃平面通过蜗杆轴线。另一种蜗杆用轴向剖面为圆弧的环面砂轮，装置在蜗杆螺旋线的法面内，由砂轮面包络而成，可获很高的精度，我国正推广后者。圆弧圆柱蜗杆传动，在中间平面上蜗杆的齿廓为内凹弧形，与之相配的蜗轮齿廓则为凸弧形，是一种凹凸弧齿廓相啮合的传动，综合曲率半径大，承载能力高，一般较普通圆柱蜗杆传动高50～150%；同时，由于瞬时接触线与滑动速度交角大，有利于啮合面间的油膜形成，摩擦小，传动效率高，一般可达90%以上；能磨削，精度高。广泛应用于冶金、矿山、化工、起重运输等机械中。