[科普中國]-導(dǎo)程角

導(dǎo)程角和螺旋角的區(qū)別

導(dǎo)程角：是螺紋的中徑展開的圓周線與螺旋線的夾角，計算方法：正切阿爾法=導(dǎo)程÷(中徑×3.14)。

區(qū)別：

1、圓柱面上，圓柱螺旋線的切線與通過切點的圓柱面直母線之間所夾的銳角，稱為螺旋角

2、在圓錐面上，圓錐螺旋線的切線與通過切點的圓錐面直母線之間所夾的銳角，也稱為螺旋角。

3、由螺旋邊緣與刀具中心軸形成的角。增大螺旋角β可以增大軸向重合度εβ=Bsinβ/πmn，一般要求εβ>1～1.15，提高傳動的平穩(wěn)性和降低噪聲，使傳動平穩(wěn)，但軸向力隨之增大(指斜齒輪)。同一軸上兩齒輪螺旋角方向應(yīng)相同，以便軸向力相互抵消。把高速級螺旋角取大，低速級螺旋角取小，以減小低速級的軸向力，對某些設(shè)計亦是可取方案。適當(dāng)選取β可湊中心距a，使a具有圓整的數(shù)值。如按抵消機床交換齒輪誤差來確定螺旋角，可有效地減少滾齒加工齒輪的螺旋角誤差。

4、“牙型角”是規(guī)定的。圓柱管螺紋牙型角55度。1

導(dǎo)程角描述蝸桿導(dǎo)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

（1）在中間平面中，為保證蝸桿蝸輪傳動的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)ma1和壓力角αa1應(yīng)分別相等于蝸輪的法面模數(shù)mt2和壓力角αt2，即：

ma1=mt2=m αa1=αt2

蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關(guān)系為:

tanαa=tanαn/cosγ 式中：γ-導(dǎo)程角。

（2）蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q：為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合，要用與蝸桿尺寸相同的蝸桿滾刀來加工蝸輪。由于相同的模數(shù)，可以有許多不同的蝸桿直徑，這樣就造成要配備很多的蝸輪滾刀，以適應(yīng)不同的蝸桿直徑。顯然，這樣很不經(jīng)濟。
為了減少蝸輪滾刀的個數(shù)和便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對每一標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1，而把分度圓直徑和模數(shù)的比稱為蝸桿直徑系數(shù)q，即：
q=d1/m

蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動比和效率來選擇，一般取z1=1～10，推薦 z1=1，2，4，6。
選擇的原則是：當(dāng)要求傳動比較大，或要求傳遞大的轉(zhuǎn)矩時，則z1取小值；要求傳動自鎖時取z1=1；要求具有高的傳動效率，或高速傳動時，則z1取較大值。
蝸輪齒數(shù)的多少，影響運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并受到兩個限制：最少齒數(shù)應(yīng)避免發(fā)生根切與干涉，理論上應(yīng)使z2min≥17，但z228。另一方面z2也不能過多，當(dāng)z2>80時(對于動力傳動)，蝸輪直徑將增大過多，在結(jié)構(gòu)上相應(yīng)就須增大蝸桿兩支承點間的跨距，影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度；對一定直徑的蝸輪，如z2取得過多，模數(shù)m就減小甚多，將影響輪齒的彎曲強度；故對于動力傳動，常用的范圍為z2≈28～70。對于傳遞運動的傳動，z2可達200、300，甚至可到1000。z1和z2的推薦值見下表：

|| ||

（3）蝸桿的形成原理與螺旋相同，所以蝸桿軸向齒距px與蝸桿導(dǎo)程pz的關(guān)系為pz=z1px

由下圖可知：

tanγ= pz/(πd1)=z1 pa/(πd1)=z1m/d1=z1/q

導(dǎo)程角γ的范圍為3.5°～33°。導(dǎo)程角的大小與效率有關(guān)。導(dǎo)程角大時，效率高，通常γ=15°～30°。并多采用多頭蝸桿。但導(dǎo)程角過大，蝸桿車削困難。導(dǎo)程角小時，效率低，但可以自鎖，通常γ=3.5°～4.5° 。

（4）傳動比 i=n1/n2。 蝸桿為主動的減速運動中 i=n1/n2=z2/z1 式中：n1 -蝸桿轉(zhuǎn)速；n2-蝸輪轉(zhuǎn)速。

減速運動的動力蝸桿傳動，通常取5≤i≤70，優(yōu)先采用15≤i≤50；增速傳動5≤i≤15。2

帶有導(dǎo)程角的零件加工工藝材料的選擇1、具有優(yōu)良的加工性能，能得到良好的表面光潔度和較小的殘余內(nèi)應(yīng)力，對刀具磨損作用較小。

2、抗拉極限度一般不低于588MPa。

3、有良好的熱處理工藝性，淬透性好，不易淬裂，組織均勻，熱處理變形小，能獲得較高的硬度，從而保證蝸桿的耐磨性和尺寸的穩(wěn)定性。

4、材料硬度均勻，金相組織符合標(biāo)準(zhǔn)。常用的材料有：T10A,T12A,45,9Mn2V,CrMn等。其中9Mn2V有較好的工藝性和穩(wěn)定性，但淬透性差;優(yōu)點是熱處理后變形小，適用于制作高精度零件，但其容易開裂，磨削工藝性差，蝸桿的硬度越高越耐磨，但制造時不易磨削。

加工定位基面的選擇套裝蝸桿以內(nèi)孔加工基面，因此應(yīng)先精加工內(nèi)孔，然后以內(nèi)孔為基面加工外圓及支承軸頸，螺紋的加工同樣以內(nèi)孔為基面，因此需要心軸。一般精密分度蝸桿的內(nèi)孔精度要求是很高的，有的需要進行研磨老保證精度。一般精度分度蝸桿內(nèi)孔應(yīng)不低于1級精度，表面粗糙度不低于0.12，內(nèi)孔的端面振擺應(yīng)不小于0.005mm。蝸桿裝在心軸上加工時，應(yīng)首先檢查兩端軸肩的徑向跳動是否在規(guī)定允差之內(nèi)，以后每道工序均應(yīng)校驗，在蝸桿裝配時，同樣要校驗兩端軸肩的徑向跳動，心軸精度必須等于或高于與套裝蝸桿相配的軸精度。

整體蝸桿以中心孔為加工基面，對中心孔的要求很高，應(yīng)該有保錐，保證光潔度和接觸面積，每道工序前要檢查和修正中心孔，對支承軸頸應(yīng)保證與中心孔同軸度和本身的幾何精度，在半精加工和精加工工序前，都應(yīng)檢查支承軸頸的徑向，跳徑和端面的軸向振擺是否在公差以內(nèi)。3

工藝路線1、不淬火

備料——正火——粗車——（調(diào)制）——半精車外圓，粗車螺旋面——人工時效——精車（精磨）內(nèi)孔端面——插鍵槽——半精車螺旋面——鉗（休整不完全齒）——半精磨外圓——精磨螺旋面——低溫時效——研中心孔——精磨外圓——精磨螺旋面

2、滲碳淬火

鍛造——退火——粗車——正火——半精車外圓及螺旋面——鉗（休整不完全齒）——滲碳——精車外圓(去不需滲碳部分)——淬火回火——研磨中心孔——車緊固螺紋——銑槽——半精磨外圓——半精磨螺旋面——低溫時效——研磨中心孔——精磨外圈及端面——精磨螺旋面

工件的安裝1、在雙頂尖間雙頂尖間安裝：在實心軸兩端鉆中心孔，在空心軸兩端安裝帶中心孔的錐堵或錐套心軸，用車床主軸和尾座頂尖軸兩端中心孔的工件安裝方式。

2、使用跟刀架或中心安裝在加工長軸類零件時，用跟刀架或中心架與軸外圓表面接觸支承，以加強工件剛度，提高加工精度。跟刀架安裝在成創(chuàng)大拖把上，切削時隨大拖把移動。中心架單獨安裝在軸的中部。1