锥蜗杆

中文名称

锥蜗杆

英文名称

spiroid

定　　义

分度曲面为圆锥面的蜗杆。它有一条或若干条等导程的锥螺纹。

应用学科

机械工程（一级学科），传动（二级学科），蜗杆传动（三级学科）

两轴的交错角通常为90°。锥蜗杆是一个等导程的锥螺旋。锥蜗轮与锥蜗杆配对，其外形类似曲线齿圆锥齿轮的蜗轮。锥蜗杆置于锥蜗轮的一侧（见图）。

锥蜗杆传动的特点是：①同时接触的齿的对数多，重合度大（见齿轮传动），因此传动平稳；②传动比大，作减速装置用时单级传动比可达10～400;③接触线和相对滑动速度之间的夹角接近90°,齿面间易形成润滑油膜,故承载能力较大、效率较高；④锥蜗轮能作轴向移动而脱离锥蜗杆，这时两轴线间的最小距离保持不变，故两者离合方便，可兼作离合器使用；⑤可用淬火钢代替铜合金作为蜗轮材料；⑥可用于增速传动；⑦由于不对称的原因，正反转时受力情况不同，故承载能力和效率也不同。2100433B

蜗杆概述

根据不同的齿廓曲线，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德蜗杆(ZA蜗杆）、渐开线蜗杆(ZI蜗杆）、

法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）和锥面包络圆柱蜗杆

（ZK蜗

杆）等四种。GB10085-88推荐采用ZI蜗杆和ZK蜗杆两种。现将上述四种普通圆柱蜗杆传动所用的蜗杆及配对的蜗轮齿形分别介绍于后：圆柱蜗杆的加工方法：旋风切削蜗杆

蜗杆阿基米德蜗杆

阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）　这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面（即端面）上，齿廓为阿基米德螺旋线（图1），在包含轴线的平面上的齿廓（即轴向齿廓）为直线，其齿形角α0=20°。它可在车床上用直线刀刃的单刀（当导程角γ≤3°时）或双刀（当γ>3°时）车削加工。安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线，如图1所示。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。见动画

蜗杆法向直廓蜗杆

法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）　这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线（图2），法面（N-N）齿廓为直线。ZN蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。刀具的安装形式如图2所示。这种蜗杆磨削起来也比较困难。见动画

蜗杆渐开线蜗杆

渐开线蜗杆（ZI蜗杆）　这种蜗杆的端面齿廓为渐开线，所以它相当于一个少齿数（齿数等于蜗杆头数）、大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。ZI蜗杆可用两把直线刀刃的车刀在车床上车削加工。刀刃顶面应与基圆柱相切，其中一把刀具高于蜗杆轴线，另一把刀具则低于蜗杆轴线。刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。这种蜗杆可以在专用机床上磨削。

蜗杆锥面包络圆柱蜗杆

锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）　这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时，铣刀（或砂轮）回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，在I-I及N-N截面上的齿廓均为曲线。这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。至于与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，则完全随蜗杆的齿廓而异。蜗轮一般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合，切削蜗轮的滚刀齿廓，应与蜗杆的齿廓一致；深切时的中心距，也应与蜗杆传动的中心距相同。