蝸桿和蝸輪的軸線空間交錯,不可能在一個視圖上畫出蝸桿和蝸輪軸的結構。畫裝配草圖時需主視圖和左視圖同時繪制。在繪圖之前,應仔細閱讀本章第4.1-4.3節中的相關內容。蝸桿減速器箱體的結構尺才可參看圖1-3,利用表4-1 的經驗公式確定。設計蝸桿-齒輪或兩級蝸桿減速器時,應取低速級中心距計算有關尺寸。現以單級蝸桿減速器為例說明其繪圖步驟。
傳動零件位置及輪廓的確定
如圖4-15 所示,在各視圖上定出蝸桿和蝸輪的中心線位置,蝸桿的節圓齒頂圓、齒根圓、長度,蝸桿的節圓、外圓、蝸輪的輪廓,以及蝸桿軸的結構。
蝸桿軸軸承座位置的確定
為了提高蝸桿軸的剛度,應盡量縮小兩支點間的距離。為此,軸承座體常伸到箱體內部,如圖4-16 所示。內伸部分的端面位置應由軸承座孔壁厚和軸承座端部與蝸輪齒頂圓的最短距離(4~12 ~15mm)確定,內伸部分的外徑D一般近似等于螺釘連接式軸承蓋外徑D2,即口,~D,這樣就可以確定出軸承座內伸部分端面的位置及主視圖中箱體內壁的位置。為了增加軸承座的剛度,應在軸承座內伸部分的下面加支撐肋。
軸上受力點與支點位置的確定
通過軸及軸承組合的結構設計,可確定出蝸桿軸上受力點和支點間的距離l1,l2,l3等尺寸,如圖4-15 所示。
渦輪軸將受力點間的距商,在左視圖中通過結構設計繪圖確定。箱體寬度B的 確定與二級齒輪堿速器的寬度設計基本相同。即由蝸輪尺寸、蝸輪到箱體內壁的距離,軸和抽承組合的結構確定,一般最終結果是 B≈D2,如圖 4-17a所示。
有時為了縮小蝸輪軸的支點距離和提高剛度,也可采用圖 4-17b 所示的箱體結構,此時B略小于D2。
在箱體寬度確定之后沒在測試圖上進行渦輪軸及軸承組合結構設計。首先定出箱體外表面,然后畫出箱壁的內表面,應使蝸輪輪轂端面至箱體內壁的距離△2≈3~5,脂潤滑時取10~15mm。軸承位置確定后,畫出軸承輪廓。完成蝸輪軸及軸承組合的初步設計后,從圖上量得受力點間的距離l'1、l'2么和l'3,如圖4-15 所示。
蝸桿傳動及其軸承的潤滑
蝸桿減速器軸承組合的潤滑與蝸桿傳動的布置方案有關。當蝸桿圓周速度小于10m/s 時,通常采用蝸桿布置在蝸輪的下面,稱為蝸桿下置式。這時蝸桿軸承組合靠油池中的潤滑油潤滑,比較方便。蝸桿浸油深度為 (0.75~1.0)h,h為蝸的螺牙高 (或全齒高)。當蝸桿軸承的浸油深度已達到要求,蝸桿浸油深度不夠時,可在蝸桿軸上設濺油環,如圖4-18 所示。利用濺油環飛濺的油來潤滑傳動零件及軸承,這樣也可防止蝸桿軸承浸油過深。
當蝸桿圓周速度大于 10m/s時,采用蝸桿置于蝸輪上面的布置方式,稱為上置式。其蝸輪速度低,攪油損失小,油池中雜質和磨料進人嚙合處的可能性小。
軸承游隙的調整
軸承游隙的調整通常由調整箱體軸承座與軸承蓋間的墊片或套杯與軸承蓋間的墊片來實現,如圖4-18 所示
蝸桿傳動的密封
對于蝸桿下 置式減速器,由于蝸桿軸承下部浸泡在潤滑油中,易于漏油,因此,蝸桿軸承應采用較可靠的密封裝置,例如橡膠圈密封或混合密封;而蝸桿在上,其軸承組合的潤滑比較困難,此時可采用脂潤滑或設計特殊的導油結構。
大多數蝸桿減速器都采用沿蝎輪軸線的水平面剖分的箱體結構,以便于蝸輪軸的安裝、調整。中心距較小的螞桿減速器也可采用整體式大端蓋箱體結構,其結構簡單、緊湊、重量輕,但蝸輪及蝸輪軸的軸承調整不使。
蝸桿傳動的熱平衡計算
蝸桿傳動效率較低,發熱量較大,因此,對于連續工作的蝸桿減速器需進行熱平衡計算。當熱平衡計算滿足不了要求時,應增大箱體散熱面積和增設散熱片。若仍不滿足要求時,可考慮在蝸桿軸端部加設風扇等強迫冷卻的方法來
加強散熱。
完成裝配草圖設計階段的工作與本章圓錐-圓柱齒輪減速器裝配草圖設計相同。
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