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精密渐开线蜗杆建模中可能出现的“根切”

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发表于 2014-4-18 17:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在UG软件中对渐开线蜗杆的精密建模时,模型会因参数不同而产生根切现象。
蜗杆在通常的认识中,因其轴剖面齿形多近似于直线或者就是直线,故常常有一个不清晰的概念,以为蜗杆的齿根部与齿面是一样的,只要做出相应的倒圆弧,就成为很自然的蜗杆了。
近期我在对渐开线蜗杆进行建模设计时,因设计小径小于端面基圆柱直径时产生的模型,齿面看出了明显的缺陷,也就是蜗杆的根部,不再与齿面一致,套用齿轮上的术语,出现了“根切”现象。如图是用齿轮方法作的一个3齿的斜齿轮,法向模数为1,压力角20度,分度圆直径为5mm,分度圆螺旋角: 53.1301023541559度。长度15mm,作完图后沿轴向截面剖开,看到的一个截屏图,对轴剖面另取了颜色:

0003.JPG

0001.JPG


还有一个是用WOODEE先生的带参数蜗杆模型,输入相应参数后,做的模型,再沿轴截面剖开,对剖面取色后得到的轴剖面截屏图:

0002.JPG

0000.JPG

可以看出,无论齿根是否倒圆,从渐开线有效的部分向下,齿形是明显发生了变化,这种变化,正是渐开线以基圆开始的分界点。
这个话题也许在建模中并无大碍,毕竟做渐开线蜗杆时,一般不会取较小的小径,给出分度圆后,计算得到的小径也未必会小于基圆,所以看不到“渐开线蜗杆也会根切”这一现象。这是在建模中出现的极端现象,在使用中,一般用不到的。
而如果真的设计出这类蜗杆,用车削法是无法加工出来的。


 楼主| 发表于 2017-3-22 12:35 | 显示全部楼层
老贴,再翻出来看一下。
发表于 2017-3-22 15:20 | 显示全部楼层
分度圆往齿顶方向,压力角变大,往齿跟方向,压力角变小,在基圆处压力角为0,如果齿跟圆小于基圆,基圆到齿跟圆的区间,应该就是常说的跟切吧?
发表于 2017-3-25 12:29 | 显示全部楼层
蜗杆根切的问题,在一些蜗杆斜齿轮副中已经出现了。很多不懂的人就是抱着蜗杆不会根切的观念设计的,导致蜗杆斜齿轮啮合出现干涉!
 楼主| 发表于 2017-3-27 16:30 | 显示全部楼层
这是一篇很老的贴子,近期又一次遇到,渐开线蜗杆的基本理论仍然是端面渐开线,是渐开线,就会有渐开线所有的基本性质,会有分度圆柱和基圆柱,如是蜗杆设计的齿根(这是根据基本参数经计算得到的值)直径小于基圆直径,在不考虑根部过度圆弧时,所做的蜗杆就容易产生通常意义上的“根切效应”。
 楼主| 发表于 2017-3-27 16:33 | 显示全部楼层
如果想得到的渐开线蜗杆避开根切,实际上就是加大蜗杆的分度圆直径,在基本参数上,就是减少蜗杆的螺纹升角,(模数,齿数,压力角不变),或者叫减少蜗杆的每头(齿)螺纹升角,这样就会增大分度圆直径了,基圆直径就会小于齿根圆直径。
发表于 2022-6-19 18:45 | 显示全部楼层
根径小于基圆的情况,只能用滚齿的方法加工了,对啊,齿根过渡曲线部分的计算也同普通的斜齿轮,这么理解对吗?
 楼主| 发表于 2022-6-19 22:40 | 显示全部楼层
是的,基圆内部无渐开线,这是基本原理,渐开线蜗杆也面临这个问题,在设计蜗杆斜齿轮结构时,注意螺旋角(或者称为每齿螺旋角)不能设计得过大,用来增加齿根的压力角,减小基圆,让渐开线的齿根圆大于基圆直径,就不会有这样的问题了。
发表于 2022-6-20 14:28 | 显示全部楼层
渐开线蜗杆是否根切,按照圆柱斜齿轮的根切判定方式即可。  
发表于 2022-8-28 10:46 | 显示全部楼层
各位大咖好,最近碰到了这个老贴的问题,蜗杆的参数如图一.

图一

图一


基圆直径大于根齿圆直径了,如图二
w2_1.png

建模时做了点调整,直接在基圆处做了条切线到根圆,暂未加圆角处理.
w2_1.png

建模后如图
w2.png

问题: 该工件采用内旋风铣加工出来后齿根部出现明显的如调整后齿形的"直边根切". 那么,这样调整后的蜗杆与斜齿轮安装后运行是否会发生干涉? 请指点



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