• 江苏省机械工程学会五大科技奖项火热申报中--

    械工程科技成就奖、机械设计与创新奖、绿色制造科技进步奖、

    杰出机械制造工匠奖、卓越机械工程师奖

    (详见“通知公告”栏)

  • 江苏省机械工程学会迁址公告

      江苏省机械工程学会自2020年9月25日起,搬迁至南京市鼓楼区中央路399号天正国际5号楼623室办公;邮政编码:210037;电话号码不变。因搬迁给您带来的不便敬请谅解。特此公告。        

    学术科普

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    动图科普:经典传动机构——蜗轮蜗杆

    时间:2020/10/16 14:56:46    浏览次数:46    字体:   

    蜗杆传动1:齿轮箱

    三个蜗杆传动的串行连接。输入端是黄色蜗杆,输出端是粉色蜗轮,它们是同轴的。每个驱动器的传动比:i1、i2、i3。总比率i=i1×i2×i3=30×20×20 =12000。

    蜗杆传动2:齿轮箱

    一个螺杆同时驱动3个齿轮,齿轮轴与螺杆的轴线成直角。这种结构可以取代更昂贵的齿轮装置。

    蜗杆传动3:滚动蜗轮

    蜗轮在蜗杆上滚动,以调节两个滚筒的轴距。

    蜗杆传动4:旋转滚动蜗杆

    机床转台,蜗杆绕其轴旋转并同时在蜗轮上滚动。

    蜗杆传动5a:旋转和平移蜗杆

    除了旋转,输入蜗杆还通过圆柱凸轮纵向移动,蜗轮反向旋转。

    蜗杆传动5b:旋转和平移蜗杆

    蜗杆传动由工作轴上的凸轮补偿,产生齿轮的间歇运动。输入端是绿轴。橙色单头蜗杆与绿轴之间有定位接头。粉色凸轮静止不动。凸轮轮廓由两个方向相反的螺旋曲线组成,曲线的节距等于蜗杆节距。红色弹簧保持凸轮和紫色销之间的接触。输入旋转一周,齿轮保持不动,然后转动一个齿。

    蜗杆传动6:绕蜗杆旋转的齿轮

    齿轮绕蜗杆旋转,红色标识证明齿轮绕其轴旋转。绕蜗轮轴完成1次旋转,齿轮绕轴旋转Z1/Z2。Z1:蜗杆的线程数。Z2:齿轮的齿数。

    蜗杆传动7:旋转和滚动蜗杆轨迹

    蜗杆绕其轴旋转,同时在齿轮上滚动。蜗杆的点(在垂直于蜗杆轴并包含轮轴的平面中)沿着环形螺旋线(绿色)运动。不在所述平面中的点跟踪斜圆环螺旋(橙色)。

    蜗杆传动8:绕蜗杆轨迹旋转的齿轮

    齿轮同时绕轴和蜗杆旋转。橙色线是齿轮点的轨迹,位于垂直于齿轮轴并包含蜗杆轴的平面内。该点到齿轮轴的距离等于蜗杆和齿轮之间的轴距离。

    蜗杆传动9:滚轮

    车轮配有滚轮,以减少摩擦损失。

    蜗杆传动10:弹簧蜗杆

    弹簧为蜗杆的传动提供了另一种思路,有助于吸收强烈的震动。

    蜗杆传动11:弹簧蜗杆,销轮

    弹簧和销提供了一种替代蜗杆和蜗轮传动的思路。

    蜗杆传动12:倍增齿轮

    输入端是绿色轮子,橙色输出蜗杆具有大螺距的螺纹。

    蜗杆传动13:开槽轮

    薄轮辋上的槽为生产车轮提供了另一种思路。

    蜗杆传动14

    橙色蜗杆的两种运动:旋转和平移使绿色齿轮沿相反方向旋转。注意:如果三个正齿轮安排在一条线上(橙色中间齿轮与蓝色和绿色齿轮啮合),蓝色和绿色齿轮以相同方向旋转。即使在传动期间也可以调节齿轮之间的相对角位置。

    蜗杆—蜗杆传动1

    v型齿轮传动,其中齿与旋转平面成一个非常小的角度,使得动力传输完全无声。传动比是2。

    小蜗杆:1头,导程是t1,节径是D1

    大蜗杆:2头,导程是t2,则t2=2t1,节径是D2,则D2=2D1。

    蜗杆—蜗杆传动2

    紫色曲柄携带橙色小齿轮(节距半径R2)和小蜗杆(1头,导程为t1,节圆半径为R3)。绿色大蜗杆为2头,导程为t2=2t1,节圆半径R4=2R3。灰色内齿轮(节圆半径R1=4R2)是静止的。

    V4= Vc(1+A)

    V4:绿色蜗杆的速度

    Vc:紫色曲柄的速度

    A=(R3/R4)×(R1/R2);在这个动图中,A=2,所以V4=3Vc。

    蜗杆传动研究1

    输入端是蓝色曲柄上固定有一个黄色小蜗杆(1头,导程是t1,节径为D1)。输出端是大蜗杆(2头,导程t2=2t1,节径D2=2D1)。输出和输入以相同的速度和方向旋转。小蜗杆可以用圆柱形的圆形凹槽或齿条代替。如果黄色蜗杆与曲柄有旋转接头,并且蜗杆之间有足够的摩擦,则输出和输入也以相同的速度和方向旋转(黄色蜗杆不在其枢轴上旋转)。如果不是,输出比输入旋转得慢。蜗杆直径在运动学方面没有发挥重要作用。

    蜗杆传动研究2

    输入端:小蜗杆,1头,导程t1,节径D1。

    输出端:大蜗杆,2头,导程t2=2t1,节径D2=2D1。它与底座有滑块接头。

    输出以1转的速度移动t1。输出可以是圆形凹槽,而不是螺纹。大蜗杆可以用齿条代替(就像可调扳手一样)。如果大蜗杆与基座呈圆柱形连接,则输出运动(线性和旋转)不稳定。

    蜗杆传动研究3

    输入端:蓝色曲柄上固定有一个小蜗杆(1头,导程t1,节径D1)。

    输出端:大蜗杆,2头,导程t2=2t1,节径D2=2D1。

    输出以1转的速度移动t2。小蜗杆可以用圆柱形的圆形凹槽或齿条代替。

    行星蜗杆传动研究1

    输入端:蓝色曲柄。内齿轮(齿数Z2=76)静止不动。环形凹槽的橙色蜗杆固定在橙色齿轮上(齿数Z1=16)。橙色蜗轮蜗杆块在蓝色曲柄的偏心轴上空转。橙色蜗杆可以在粉红色大蜗杆上滚动,从而减少摩擦。

    输出端:粉色蜗杆(导程=t2)在输入的1圈内线性移动t2的量。

    行星蜗杆传动研究2

    输入端:蓝色曲柄。内齿轮(齿数Z2=76)静止不动。黄色蜗杆(导程=t1,固定在黄色齿轮上(齿数Z1=16)。黄色蜗轮蜗杆在蓝色曲柄的偏心轴上空转。黄色蜗杆可以在粉红色大蜗杆上滚动,从而减少摩擦。

    输出端:粉色蜗杆(导程t2=2t1),在输入的1转中线性移动一定的量S。

    S=t2+(Z2/Z1)×t1

    增加黄色蜗杆的数量可以获得高负载能力。

    双蜗杆传动1

    蜗杆螺纹的导程角为45度。传动比是1:1,是90度变向传动。

    双蜗杆传动2

    白色蜗杆是静止的。黄色支架围绕白色蜗杆轴旋转(速度S1),它使蓝色蜗杆绕其自身轴旋转(速度S2),S1=S2。两个蜗杆的线程是相同的,蜗杆螺纹的导程角为45度。

    双蜗杆传动3

    两个蜗杆是相同的,并呈90度倾斜。蜗杆螺纹的导程角为45度。白色滑块是静止的。

    携带橙色蜗杆的绿色滑块的运动使蓝色滑块携带紫罗兰色蜗杆移动。传动比为1,它可以称为螺旋楔形机构。

    双蜗杆传动4

    两个蜗杆呈90°倾斜,线程是相同的。蜗杆螺纹的导程角为45°。粉红色的蜗杆是静止的。当绿色蜗杆旋转时,蓝色滑块沿着螺旋滚道移动。

    当不需要机架时,该机构可替代齿轮齿条机构。缺点是效率低。减少粉红色蜗杆的导程角,以提高效率。在那种情况下,绿色蜗杆成为斜齿轮。

    蜗轮传动

    橙色齿轮和蓝色蜗杆的轴线倾斜90°。固定蜗杆为1头,齿轮齿数为3。橙色齿轮旋转时,绿色滑块沿螺旋滚道移动。

    当不需要制造齿条时,这种机构可以代替齿条机构。

    最后来一个比较复杂的结构,看你们是否晕菜。

    旋转过程中保持方向不变


    粉色齿轮、四个黄色卫星齿轮、四个蓝色齿轮和绿色齿轮架构成了差动行星传动。齿轮(绿色的除外)有相同的齿数。输入端是绿色载体定期旋转。黄色齿轮在旋转过程中方向不变,而粉色齿轮不动。用橙色蜗杆转动粉色齿轮来调整方向。动图显示的是90°的调整。