蜗杆类别 - 齿轮知识 - 正基元

　　一个斜齿轮，当它只有一个或几个螺旋齿，螺旋角很大，导程角很小，且齿宽大于导程，并与蜗轮组成交错轴齿轮副时，该斜齿轮称蜗杆。目前常用的蜗杆有：圆柱蜗杆、环面蜗杆、锥蜗杆等(图5-154)。

　　分度曲面为圆柱面的蜗杆。可分直纹面圆柱蜗杆，曲纹面圆柱蜗杆两类。亦可分为车削型和包络型圆柱蜗杆两类。

　　用某平面截圆柱蜗杆螺旋面，若截线(螺旋面的廓线)是直线，则称这类圆柱蜗杆为直纹面圆柱蜗杆。其螺旋面是由直线作螺旋运动形成的，亦即螺旋面通常是用直刃车刀相对蜗杆毛坯放置在相应位置做螺旋运动所获得的轨迹面。其类别有：

　　蜗杆螺旋面是车刀相对蜗杆毛坯作螺旋运动时车刀刃廓的轨迹面，这种用仿型(轨迹)法加工出来的蜗杆统称车削型蜗杆。常见的型式有：

　　蜗杆轮齿两侧螺旋面导程相等的圆柱蜗杆，简称圆柱蜗杆。一般用途的圆柱蜗杆都采用单导程。

　　属于车削型直纹面圆柱蜗杆。在普通车床上，将梯形车刀刃面置于蜗杆毛坯的轴向平面内，使车刀相对蜗杆毛坯做螺旋运动，车刀刃廓的轨迹面即为蜗杆螺旋面，亦即阿基米德螺旋面，故称阿基米德蜗杆，简称ZA蜗杆。该蜗杆轴向齿廓为直线，端面齿廓是阿基米德螺旋线)。

　　是指和阿基米德蜗杆相配组成阿基米德蜗杆副的蜗轮。它是在普通滚齿机上用直接展成法加工的，蜗轮齿面是阿基米德蜗杆螺旋面的包络面。在蜗杆轴向平面内，蜗轮齿廓是渐开线，它是一个变态的渐开线斜齿轮。

　　属于车削型直纹面圆柱蜗杆。在螺旋面的法平面内，齿廓为直线，具有良好的车削工艺性，它分为：齿槽法向直廓蜗杆；齿体法向直廓蜗杆；齿面法向直廓蜗杆。

　　属于车削型直纹面圆柱蜗杆。在普通车床上，将梯形车刀刃面置在垂直于过齿槽中点并与分度圆柱螺旋线平行的假想螺旋线的法平面上，使车刀相对蜗杆毛坯作螺旋运动，车刀刃廓的轨迹面即蜗杆螺旋面。该类蜗杆车削工艺良好，磨齿工艺较差，不适于硬齿面蜗杆。蜗杆在上述假想螺旋线的法向平面内，齿廓为直线，端平面内齿廓是长幅渐开线)。

　　属于车削型直纹面圆柱蜗杆。在普通车床上将车刀刃面置在垂直于分度圆柱螺旋线的法面内，使车刀相对蜗杆毛坯作螺旋运动，车刀刃廓的轨迹面即蜗杆齿面。ZN8蜗杆的车削工艺尚好，磨齿困难，在上述法面内，蜗杆为直线齿廓，端面齿廓是长幅渐开线)。

　　属于车削型直纹面圆柱蜗杆。在普通车床上，将梯形车刀刃面，置在垂直于过齿厚中点并与分度圆柱螺旋线平行的假想螺旋线的法平面内，使车刀相对蜗杆毛坯做螺旋运动，车刀刃廓的轨迹面即蜗杆螺旋面。ZN2蜗杆车削工艺尚好，磨齿困难。在上述假想螺旋线的法平面内蜗杆齿廓是直线，端平面内齿廓为长幅渐开线)。

　　属于车削型直纹面圆柱蜗杆。在普通车床上将梯形车刀刃面，置在蜗杆毛坯基圆柱面的切面内，使车刀相对蜗杆毛坯作螺旋运动，车刀刃廓的轨迹面即蜗杆齿面—渐开螺旋面(图5-159a)。另外蜗杆螺旋面也可用平面砂轮磨削(图5-159b)，可获得高精度的硬齿面蜗杆。渐开线蜗杆在基圆柱面的切平面内，齿廓是直线，端平面内的齿廓是渐开线。

　　用任意平面截圆柱蜗杆螺旋面，若截线(廓线)都呈曲线，则这类蜗杆统称曲纹面圆柱蜗杆。其蜗杆螺旋面或是曲刃车刀的轨迹面，或为盘形刀具的包络面。分类为：

　　另外未列入标准的曲纹面圆柱蜗杆还有：“齿槽法向圆弧齿圆柱蜗杆”、“基圆切向圆弧齿圆柱蜗杆”等等。

　　蜗杆用展成法加工，其蜗杆螺旋面是刀具刃面的包络面，这类蜗杆统称包络型蜗杆。这类蜗杆可用于硬齿面并可获得良好的齿面加工质量。常见的有下列几种：

　　属于包络型曲纹面圆柱蜗杆。其齿面是圆锥面族的包络面。这类蜗杆简称ZK蜗杆。分为：盘状锥面包络圆柱蜗杆(ZK1蜗杆)；指状锥面包络圆柱蜗杆(ZK2蜗杆)；端锥面包络圆柱蜗杆(ZK3蜗杆)。

　　属于包络型曲纹面圆柱蜗杆。是用盘形锥面砂轮(或铣刀)包络(展成)而成的圆柱蜗杆。一般情况下，置盘形刀具的轴向平面和过齿槽中点并与分度圆柱螺旋线平行的假想螺旋线的法面重合，当盘形刀具除绕自身轴线转动外，还相对蜗杆毛坯作螺旋运动时，盘形锥面刃面族的包络面形成蜗杆螺旋面。该蜗杆具有良好的磨齿工艺，可获得高精度的硬齿面蜗杆。有较好的发展前途(图5-160)。

　　属于包络型曲纹面圆柱蜗杆。将指状锥面铣刀(或指状锥面砂轮)置在其轴线通过蜗杆齿槽中点并与蜗杆毛坯轴线相交的位置，当指状刀具一边绕自身轴线转动，又相对蜗杆毛坯作螺旋运动时，其刃面族的包络面即蜗杆齿面。ZK2蜗杆磨齿工艺良好，适用于高精度硬齿面蜗杆(图5-161)。

　　属于包络型曲纹面圆柱蜗杆。将端部呈蝶状锥形刀具(或砂轮)的轴线，置于与蜗杆轴线呈交错垂直的位置，当铣刀一边绕自身轴线转动，又相对蜗杆毛坯作螺旋运动时，刀具锥形刃面族的包络面即蜗杆齿面。蜗杆齿面磨削工艺良好，适用于高精度硬齿面蜗杆(图5-162)。

　　一个圆柱蜗杆，其轴平面或法向平面齿廓为圆弧，或者是圆环面的包络面时，称为圆弧圆柱蜗杆。通常，蜗杆为凹形齿廓，其齿面的产形齿面为圆环面的外表面。简秘ZC蜗杆。GB10086—88规定了三种形式：

　　圆环面包络圆柱蜗杆(ZC1蜗杆)齿形C1；圆环面圆柱蜗杆(ZC2蜗杆)齿形C2；轴向圆弧齿圆柱蜗杆(ZC3蜗杆)齿形C3。

　　另外还有双圆弧齿圆柱蜗杆；端圆环面包络圆柱蜗杆；法向圆弧齿圆柱蜗杆；基圆柱切向圆弧齿圆柱蜗杆。这些蜗杆与其直接展成的蜗轮可组成圆弧圆柱蜗杆副，具有良好的啮合特性。

　　属于包络型曲纹面圆柱蜗杆。刀具是圆环面砂轮(或铣刀)，在刀具的轴向平面内，产形线是圆环面母圆的一段凸圆弧。将刀具轴线置在过齿槽中点与分度圆螺旋线平行的假想螺旋线的法面内，刀具轴线与蜗杆轴线。当刀具一边绕自身轴线转动，又相对蜗杆作螺旋运动时，刀具刃面的包络面即蜗杆螺旋面。ZC1蜗杆磨齿工艺良好，可获得高精度的硬齿面蜗杆。是圆柱蜗杆中最有发展前途的蜗杆之一(图5-163)。

　　圆环面圆柱蜗杆(ZC2蜗杆)、齿形C2属于半包络曲纹面圆柱蜗杆。刀具是圆环面砂轮(或铣刀)，在砂轮的轴向平面内，刀具产形线是圆环面母圆的一段(凸)圆弧。将刀具置在使刀具轴线

　　的位置，在该位置，满足刀具刃廓母圆圆心落在啮合轴Ⅱ—Ⅱ上，亦即母圆圆心安落在蜗杆轴线与刀具轴线)。这时使刀具一边绕自身轴线转动，一边相对蜗杆毛坯作螺旋运动，砂轮刃面族半包络面形成蜗杆螺旋面。该蜗杆在加工过程中，砂轮修整直径减少后不影响蜗杆螺旋面形状，在刀具轴平面内，蜗杆齿廓是一段和刀具母圆弧一致的凹形圆弧。蜗杆磨齿工艺尚好，可采用硬齿面，但在实际生产中，保证刀具的理论安装位置有一定困难(图5-164)。轴向圆弧齿圆柱蜗杆(ZC

　　蜗杆)、齿形C3属于车削型曲纹面圆柱蜗杆。在普通车床上，将凸圆弧刃廓车刀的刃面，置在蜗杆毛坯的轴向平面内，使车刀相对蜗杆毛坯作螺旋运动，车刀刃廓的轨迹面即蜗杆螺旋面。ZC3蜗杆车削工艺良好，磨齿工艺较差。ZC3

　　属于车削型曲纹面圆柱蜗杆。在普通车床上，将凸形圆弧刃廓车刀置在齿槽中点，平行于分度圆柱螺旋线的假想螺旋线的法向平面内，相对蜗杆毛坯作螺旋运动，其刀具刃廓的轨迹面即蜗杆齿面。当 角较大时，车削工艺良好，可代用ZC

　　圆弧齿圆柱蜗杆副，其蜗轮加工成形后，若参数选择不当，蜗轮齿面上明显出现图5-169所示现象，这种现象称齿貌。在齿面上的齿根部有根切区(凹下)；两端有明显刀痕，变位系数越大这种现象越明显，刀痕和接触线呈正交趋势；在共轭区内有细微痕迹曲线，即接触线的迹象。

　　=ρ-Δρ，Δρ=（0.04～0.07）πm ，其结果将蜗轮齿顶与齿根都多削去了一层金属(图5-171)。

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