蜗杆的基本参数

阿氏蜗杆的端面齿形为阿氏螺线，轴面为齿条（如图3）。阿氏蜗杆就是齿形角为40°的螺杆，其基本参数以轴面为标准值，它们是：螺纹的头数z₁，模数m_a1，压力角

蜗杆分度圆的升角由下式计算：

阿基米德蜗杆基本参数

蜗杆轴面为齿条，所以切制出来的蜗轮轮齿在主截面（过蜗杆轴并与蜗轮轴垂直的截面）的齿形为渐开线（如图3）。蜗轮的基本参数以主截面为标准值，它们是：

阿基米德蜗杆蜗杆蜗轮传动

蜗杆蜗轮传动等效于其主截面内的齿条齿轮传动。可仿照齿轮齿条传动得其能连续传动的必要条件是：

阿基米德蜗杆的特点是蜗杆的轴向截面齿形为直线形的。蜗轮滚刀的基本蜗杆应当等于与被切蜗轮相啮合的蜗杆的基本尺寸（即轴向模数m_s，分度园直经D_t，螺旋方向一左旋或右旋，螺纹头数Z₁，螺旋升角λ_θ，齿形角α），同时，蜗轮滚刀切制蜗轮时，刀具与被切蜗轮所处的相互空间位置，应当符合于蜗轮与对应的蜗杆在相互啮合传动时所处的空间位置，因此：每一单独的蜗轮，有其专用的蜗轮滚刀。2100433B

阿基米德蜗杆的特点是在轴向剖面中的齿形呈直线，齿形角一般为20°。在同螺纹方向l垂直的法向剖面中的齿形是曲线，在与轴线垂直的端剖面中的齿形是阿基米德螺旋线（等进螺线），在其他任何剖面中的齿形都不是直线。

得到正确的阿基米德蜗杆，方法很简单：把车刀刀刃磨成齿形角为20°的直线刃，并使它保持在车床中心高的水平面内进行切削（如图1）。

由于蜗杆螺纹升角（λ_f）的影响，车刀切削时的实际前角γ_实和实际后角α_实将不同于车刀的刃磨角度（γ和α）。对于右旋蜗杆（正扣蜗杆），左侧刃切削时的实际后角α_左实将小于刃磨后角α_左，切削时的实际前角γ_左实将大于刃磨前角γ_左。右侧刃则相反，切削时的实际后角α右实增大，而实际前角γ_右实减小，如图2所示。

阿基米德蜗杆是在生产中最常见的蜗杆类型。

阿基米德蜗杆的车削

车削阿基米德蜗杆螺旋面，与在车床上车削普通螺纹的方法完全相同。车刀直线刃嘟应置于蜗杆轴向内，如图4所示。其车刀形状如图4所示。当蜗杆导程角小而齿距也不大时，可同时加工两侧齿面。若导程角大，则需增大左右切削刃刀具角β₁和β₂的差。

阿基米德蜗杆除车削加工外，还可以采用铣削加工，但铣刀的切削刃必须采用理论上求出的特定曲线。

阿基米德蜗杆的磨削

阿基米德蜗杆螺旋面可在S7520型螺纹磨床上用盘形锥面砂轮进行磨刚，与磨削普通的梯形螺旋一样，在磨削寸应将砂轮轴线对蜗杆轴线倾斜一个蜗杆导程角。由于蜗杆螺旋面在不同直径上导程角不同，而砂轮的倾斜角应等于蜗杆分度圆柱螺旋导程角，因而在磨削时有干涉现象发生。为此，砂轮在轴更上的刃廓应不为直线。在S7520型螺纹磨床上所采用的普通砂轮修整器，只能修整刃廓为直线的砂轮，造成蜗杆齿廊形状有歪曲现象发生，且歪曲量随着蜗杆螺旋导程角、砂轮直径及齿高的增大而增加。

在加工较大导程角的蜗杆时，应采用S7732蜗杆磨床。该磨床带有砂轮校正器和磨样板装直，可将砂轮修整成理论上计算的特定曲线，从而磨出正确的蜗杆齿形，以减小或消除上述截面歪曲现象。

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。

圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。

①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。

②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。在这种传动中，接触线与相对滑动速度之间的夹角较大，故易于形成润滑油膜，而且凸凹齿廓相啮合，接触线上齿廓当量曲率半径较大，接触应力较低，因而其承载能力和效率均较其他圆柱蜗杆传动为高 。

蜗杆概述

普通圆柱蜗杆的齿面（除ZK型蜗杆外）一般是在车床上用直线刀刃的车刀车制的。根据车刀安装位置的不同，所加工出的蜗杆齿面在不同截面中的齿廓曲线也不同。

蜗杆传动结构

蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递交错轴之间的运动和动力，通常两轴交错角为90°。在一般蜗杆传动中，都是以蜗杆为主动件。从外形上看，蜗杆类似螺栓，蜗轮则很像斜齿圆柱齿轮。工作时，蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。为了改善轮齿的接触情况，将蜗轮沿齿宽方向做成圆弧形，使之将蜗杆部分包住。这样蜗杆蜗轮啮合时是线接触，而不是点接触。