蝸輪蝸桿徑向力Fr1、Fr2分別指向各自的輪心,圓周力遵循“主反從同”的規律,即主動件蝸桿的圓周力Ft1的方向與其轉向相反、從動件蝸輪圓周力Ft2的方向與其轉向相同,判斷方法:已知蝸桿轉向,因而可確定蝸桿圓周力Ft1的方向與其轉向n1相反,Ft1的反方向即為蝸輪軸向力Fa2的方向。
蝸桿軸向力Fa1由“主動輪左(右)手法則”判定,即左旋蝸桿用左手、右旋蝸桿用右手,彎曲的四指代表蝸桿的回轉方向,大姆指的指向即為蝸桿的軸向力Fa1的方向,蝸輪軸向力Fa2則根據蝸桿圓周力Ft1的方向來確定。
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蝸輪蝸桿機構常用來傳遞兩交錯軸之間的運動和動力,蝸輪與蝸桿在其中間平面內相當於齒輪與齒條,蝸桿又與螺桿形狀相似,基本參數有模數m、壓力角、蝸桿直徑系數q、導程角、蝸桿頭數 、蝸輪齒數、齒頂高系數(取1)及頂隙系數(取0.2),其中,模數m和壓力角是指蝸桿軸面的模數和壓力角,亦即蝸輪軸面的模數和壓力角,且均為標準值,蝸桿直徑系數q為蝸桿分度圓直徑與其模數m的比值。
中間平面內蝸桿與蝸輪的模數和壓力角分別相等,即蝸輪的端面模數等於蝸桿的軸面模數且為標準值,蝸輪的端面壓力角應等於蝸桿的軸面壓力角且為標準值,當蝸輪蝸桿的交錯角為時,還需保證,而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同,蝸桿導程角是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關系為,蝸輪的螺旋角,大則傳動效率較高,當小於嚙合齒間當量摩擦角時,機構自鎖。
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普通圓柱蝸桿若用直線切削刃在車床上加工,按刀具安裝位置不同,切出的蝸桿又可分為阿基米德蝸桿(ZA)、漸開線蝸桿(ZI)和法向直廓蝸桿(ZN)等,ZA阿基米德蝸桿 車刀刀刃平面通過蝸桿軸線,車刀切削刃夾角2α=40°切出的蝸桿,在軸平面上具有直線齒廓,法向剖面齒廓為外凸曲線,而端面上的齒廓曲線為阿基米德螺旋線,故稱為阿基米德蝸桿,這種蝸桿加工和測量都比較方便,故應用廣泛。
ZN法向直廓蝸桿 當蝸桿導程角較大時,為了使車刀獲得合理的前角和后角,車制時車刀刀刃平面放在蝸桿螺旋線的法平面上,這樣切出的蝸桿,在法向剖面上齒廓為直線,故 稱為法向直廓蝸桿,而在垂直于軸線的端面上的齒廓曲線為延伸漸開線,因而又稱為延伸漸開線蝸桿,這種蝸桿切削性能較好,有利于加工多頭蝸桿,且可用砂輪磨齒,常用于機床的多頭精密蝸桿傳動。
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