Page 73 - 《橡塑技术与装备》2021年20期（10月下半月塑料）

产品与设计 文根保 等·变位蜗杆和变位蜗轮的克隆设计与计算

圆直径的实际尺寸 Φ11.86 mm，大于非变位理论值
Φ10.88 mm 的 0.98 mm，这是十分明显的。而大齿轮
顶圆直径的实际尺寸 Φ47.44 mm，则小于非变位理论
值 Φ47.55 mm 的 0.11 mm。加上左、右齿轮与大齿轮
的实际中心距为 27.8 mm，也大于非变位左、右齿轮
和大齿轮中心距 26.96 mm 的 0.84 mm。这也充分地
说明了左、右齿轮及大齿轮，也是采取了变位方法的
结果。

2 蜗杆和蜗轮变位传动啮合种类的选择
为了避免蜗杆和蜗轮的根切，为了提高蜗杆传动
的承载能力，凑配中心距和改善啮合性质及改变降速
比，采用了变位蜗杆和变位蜗轮传动。变位啮合种类
可分为 ：径向变位和切向变位两种。切向变位啮合是
将刀具沿刀具中心线方向改变切削位置，所切出的蜗
1— 蜗杆； 2— 轴承； 3— 齿轮盒； 4— 蜗杆轴； 5— 齿轮盖； 6— 大齿轮；
轮齿廓曲线在切线方向的位置是有所变化，只能使齿
7— 左齿蜗双联（左齿轮 Z=8，左蜗轮 Z=40）； 8— 沉头螺钉 ；
厚增大或减少，样品蜗杆、蜗轮显然不是这种变位方
9— 右齿蜗双联（右齿轮 Z=8，右蜗轮 Z=40）
图 1 电动汽车玻璃升降器的传动器 法 ［3］ 。而径向变位就相当于齿轮的高度变位的方法，

表 1 传动件测量值与非变位传动件理论值对照表
参数
左、右蜗杆齿顶顶圆直径 d W 左、右蜗轮齿顶顶圆直径 d W 左、右齿轮与大齿轮中心距 A 蜗杆与蜗轮轮中心距 A
值
测量值（样品） Φ6.93 Φ25.80 27.80 15.20
理论值（非变位） Φ7.60 Φ25.20 26.96 14.90
有四种方法。 的中心距实际测量值 :A=15.2 mm，而变位中心距理
（a） 当 ζ ＜ 0 时，=Z′ 2 (Z 为变位蜗轮齿数 ,Z 为 1
论值 ： A 0 =14.9 mm，A ＞ A 0 ，传动比 I= 40 ，蜗杆为
非变位齿数 )，A ＜ A 0 。
单头，蜗轮齿数为 40 齿，传动比和齿数都是定值，显
（b）当 ζ ＞ 0 时，= Z′ 2 ，A ＞ A 0 。
然第 c、d 两种方法不是升降器蜗杆变位啮合的情况。
（c）当 ζ ＜ 0 时，A= A 0 , ＞ Z′ 2 。 1
由 于 I = , 说 明 了 Z=Z 2 ， 又 由 于 A ＞ A 0 , 这 种 变 位
（d）当 ζ ＞ 0 时，A= A 0 , ＜ Z′ 2 ＜ Z 2 。 40
啮合只有第 b 种变位方法，即 ζ ＞ 0，Z′ 2 =Z 2 ，A ＞ A 0
其中第 c、d 种是中心距不变的，用变位的方法改
变蜗轮的齿数，以得到不同的速比。根据蜗杆与蜗轮 的变位方法是适合样品的情况，如表 2 内容来判断。
表 2 蜗杆、蜗轮变位方法种类的选择表
齿轮对的齿数和 Z Σ 中心距 变位系数 ζ 变位方法 主要目的
Z′ 2 =Z(Z 当量齿数 ) A ＜ A ζ ＜ 0 径向变位 凑配中心距，改善啮合性质。
Z=Z(Z 当量齿数 ) A ＞ A ζ ＞ 0 径向变位 凑配中心距，改善啮合性质。
Z ＞ Z(Z 当量齿数 ) A=A 0 ζ ＜ 0 径向变位 改变降速比。
Z ＜ Z(Z 当量齿数 ) A=A 0 ζ ＞ 0 径向变位 改变降速比。
切向变位，只是使齿厚增大或减少。 增加承载能力。

3 变位蜗杆和变位蜗轮传动啮合的几何 我们只要根据相关的计算公式去计算它们各自的几何
计算 尺寸就可以了。
根据上述内容，我们知道了蜗杆传动 ： ζ ＞ 0， 3.1 变位系数的计算
Z′ 2 =Z 2 ，A ＞ A0 属于径向变位方法，而左，右齿轮和 但在计算这些参数之前，必须首先要计算出蜗杆
大齿轮为 ： ζ 1 ＞ 0，ζ 2 ＜ 0 为正角度变位方法。这样 和蜗轮的变位系数。

年
2021 第 47 卷 ·53·