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多头蜗轮蜗杆用于两交叉轴(交叉角一般为直角)间的传动。通常蜗杆主动,蜗轮从动,用于减速,可获得较大的传动比。
多头蜗轮蜗杆传动中,常用的蜗杆为圆柱形阿基米德蜗杆。这种蜗杆的轴向齿廓是直线,轴向断面呈等腰梯形,与梯形螺纹相似。蜗杆的齿数称为头数,相当于螺纹的线数,常用单头或双头。
蜗轮蜗杆传动的两轴是相互交叉垂直的;蜗杆可以看成为在圆柱体上沿着螺旋线绕有一个齿(单头)或几个齿(多头)的螺旋,蜗轮就象个斜齿轮,但它的齿包着蜗杆。在啮合时,蜗杆转一转,就带动蜗轮转过一个齿(单头蜗杆)或几个齿(多头蜗杆),因此蜗轮蜗杆传动的速比i=蜗杆的头数Z1/蜗轮的齿数Z2。
蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。当要求传递较大功率时,为提高传动效率,常取Z1=2~4。此外,由于当γ1较小时传动具有自锁性,故常用在卷扬机等起重机械中,起安全保护作用。它还广泛应用在机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器或设备中,其原因是因为使用轮轴运动可以减少力的消耗,从而大力推广。
蜗轮和蜗杆资料要有一定的强度,还要有良好的减摩性、耐摩性和抗胶合才能。蜗杆传动常用青铜(低速时用铸铁)做蜗轮齿圈,与淬硬并磨制的钢制蜗杆相匹配。
1、蜗杆资料及热处理
一般不重要的蜗杆用45钢调质处理;
高速、重载但载荷平稳时用碳钢、合金钢,表面淬火处理;
高速、重载且载荷变化大时,可采用合金钢渗碳淬火处理。
2、蜗轮资料及许用应力
锡青铜:减摩性、耐磨性好,抗胶合才能强,但价格高,用于相对滑动速度vs≤25m/s的高速重要蜗杆传动中;
铸铝青铜:强度好、耐冲击并且价格便宜,但抗胶合才能和耐磨性不如锡青铜,一般用于vs ≤10m/s的蜗杆传动中;
灰铸铁:用于vs ≤2m/s的低速、轻载、不重要的蜗杆传动中。