新手上路，作一个简单的蜗轮副设计

hyfjy

近期接了一个设计蜗轮副的任务，以前虽然弄齿轮类零件，但蜗轮蜗杆还不是太熟悉，从资料上看，蜗轮类的种类还是很多的，只能从简单入手了。
最简单的是圆柱阿基米德螺旋线的蜗杆，好处是在蜗轮的喉径上类似齿轮的啮合，我就从这里入手，当然要进行设计计算首先得熟悉公式，我用的还是老一套，先按设计公式把程序设计出来以便快速计算。这样就编好了这种最简单的蜗轮副的设计公式，很方便地作出了二维的图，但要求的三维图就困难了，为交差就想到了用斜齿轮代替蜗轮作一个三维图，蜗杆是三头的，相当于三齿的斜齿轮吧，只不过螺旋角从螺纹升角转来，大了些，但斜齿轮还是会设计的，就用计算斜齿轮的软件作出了蜗杆的三维图。再用这个软件做了个斜齿轮，放在啮合位置。哈，没想到还挺不错的，试了一下啮合区域，哈，也不错，说得过去，就这样交差了。
请看这对啮合副的仿真图：



再看一下啮合区的图：



是不是能说得过去啊。下面的工作是编出正规的蜗轮副的三维设计软件，以便以后再遇到这类工作，不就快得多了么。
其实用斜齿轮代替蜗轮还是有实际意义的，当蜗轮副修配时，做一个斜齿轮就能马上传动了，由于蜗轮一般都是灰铸铁的，价格也不高，有一定的适应性，用一段时间表啮合区就很好了。在许多厂做蜗轮时其实都不是专门设计蜗轮滚刀的，用普通滚刀加工的所谓蜗轮，其效果与斜齿轮也差不多。

wanghuang117

不错，用PROE画的吗

goldfool

谢谢，很好的仿真效果。做课件用是太好不过了。

hyfjy

今天忙了一天，把蜗轮的三维作图法基本弄清了，这对蜗杆副的照片如下：


计算的结果如下：
普通圆柱蜗杆(ZA型)传动几何尺寸计算输出表
    程序设计：hyfjy
    计算日期：05-12-2010    开始计算时间：16:56:34
    输入参数：
蜗杆轴向模数 Mx= 3
蜗杆头数     Z1= 3
蜗轮齿数     Z2= 23
输入中心距    A= 54.5
法向压力角  αn= 20 度
蜗杆特性系数  Q= 13.33333
    计算参数：
蜗轮变位系数         X2= 0
中心距               A = 54.5
蜗杆分度圆柱导程角   γ= 12.68038
蜗杆节圆柱导程角   γ′= 12.68038
蜗杆轴向齿形角      αx= 20.45901
蜗杆蜗轮法向齿形角  αn= 20 度
顶隙                  C= .6
蜗杆、蜗轮齿顶高    ha1= 3  ha2= 3
蜗杆、蜗轮齿根高    hf1= 3.6              hf2= 3.6
蜗杆、蜗轮分度圆直径 d1= 40               d2= 69
蜗杆、蜗轮节圆直径 d1′= 40               d2′= 69
蜗杆齿顶圆直        da1= 46
蜗轮喉圆直径        da2= 75
蜗杆、蜗轮齿根圆直径df1= 32.8             df2= 61.8
蜗杆轴向齿距         px= 9.424778
蜗杆轴向齿厚         sx= 4.712389
蜗杆法向齿厚         pn= 4.597453
蜗杆分度圆法向弦齿高hn1= 3
蜗杆螺纹部分长度     L = 43.71
蜗轮最大外圆直径 da2max= 79.5
蜗轮轮缘宽度          b= 30.82
蜗轮咽喉母圆半径    rg2= R 17
蜗轮齿根圆弧半径    rf2= R 23.6
蜗杆副法向模数:       Mn= 2.926829
蜗轮当量齿数：        Zv= 24.76848
蜗轮喉径处法向弦齿厚 sn2= 4.594372
蜗轮喉径处测量弦齿高 hn2= 3.002942



编了一个样条线发生的软件，能自动发生根据设计要求的蜗轮的齿槽样条线，这样做了蜗轮坯后就可以利用切割的方法，去除齿槽的部份，留下齿廓了。

输出的样条线及用样条线框做的一个齿槽如下：



以下是一步步的过程，最后完成了这个蜗轮的造型。













补充内容 (2016-1-18 16:55):
这是10年发的贴，五六年过去了，回头再看，就觉得有些说法是值得更正的，以免误人子弟。
蜗轮的一个齿槽中，各处的当量齿数是不相等的，当量螺旋角也是不相等的，故齿槽是不能用一个截面去通过扫掠或者类似扫掠的

补充内容 (2020-5-20 22:15):
再次补充，在蜗杆与蜗轮的传动付中，如果把蜗杆的轴剖面等效成一个齿条，在喉径处可计算得到根据中心距的对应的蜗轮的变位系数，在非喉径的蜗杆轴剖面位置，可以通过计算得到在这个锥截面上蜗轮的当量齿数等参数。

woyaosharenpao

学习了，谢谢LZ:)

zhanglei850330

学习了，谢谢LZ:)

xiaotet001

厉害！高手！

maj2003

厉害，羡慕哦。。。。。。。。。。

hyfjy

回复 6# zhanglei850330


   谢谢关心这一话题的同仁朋友，我只是做最简单的阿基米德圆柱蜗杆副的设计，不知做其他类型的啮合蜗杆副的朋友是如何建模的，有机会也请传点经验，大家交流一下。

hehengli

请问楼主，您那个蜗轮的齿槽的样条线是怎么画出来的