什么是蝸輪蝸桿?
蝸輪蝸桿,作為小巧卻能獲得大速比的齒輪,通常被運(yùn)用在減速裝置上。另外,根據(jù)齒輪軸的安裝位置來分類的話,蝸輪蝸桿和交錯(cuò)軸斜齒輪都屬于交錯(cuò)軸一類。在圓柱狀材料上切有螺紋的齒輪叫做蝸桿,與之成90度軸角嚙合的齒輪叫做蝸輪,兩者配對(duì)使用時(shí)則被稱為蝸桿副。蝸輪蝸桿的應(yīng)用歷史悠久,據(jù)阿基米德的記述,在公元前250年前后就已存在。
蝸輪蝸桿大概分為兩類。
一種是圓柱形的蝸桿和與之嚙合的蝸輪即圓柱形蝸桿副。另一種是鼓形蝸桿和與之嚙合的蝸輪即鼓形蝸桿副。
蝸輪蝸桿體積比直齒輪(圓柱齒輪/直齒輪)小巧,且能獲得較大減速比,所以更適用于狹小空間。減速比由蝸桿齒的條數(shù)和蝸輪的齒數(shù)決定。KHK標(biāo)準(zhǔn)品中蝸輪蝸桿的最大減速比為1/120。
蝸輪蝸桿有著噪音小、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。由于動(dòng)力傳達(dá)是通過摩擦接觸,蝸輪蝸桿也有著容易發(fā)熱且傳動(dòng)效率不高等缺點(diǎn)。
(圓柱蝸桿副的傳動(dòng)效率一般為30-90%。)
為了抑制和減少磨損,蝸桿一般使用比蝸輪更硬的材料制作。KHK標(biāo)準(zhǔn)齒輪的蝸桿一般使用機(jī)械結(jié)構(gòu)專用的碳素鋼(S45C),合金鋼(SCM440)和不銹鋼等,蝸輪則使用鑄鐵(FC200),磷青銅,鋁青銅和工程塑料MC尼龍等。
一般蝸桿的左右齒面導(dǎo)程相同,但是也有通過改變導(dǎo)程制作而成的蝸桿,這種蝸桿被稱為雙導(dǎo)程蝸桿。使用這種雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿的時(shí)候,可以用楔子改變蝸桿的軸向位置,從而使蝸輪蝸桿的齒間隙得到調(diào)整。另外,當(dāng)齒有了一定磨損之后,也可以通過這種方法重新調(diào)整齒間距,這種做法的好處是可以避免重新調(diào)整蝸輪蝸桿的組裝距離,減少維修時(shí)間。
使用蝸輪蝸桿時(shí),一般把蝸桿當(dāng)做驅(qū)動(dòng)方,蝸輪當(dāng)做被驅(qū)動(dòng)方。但是,當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角較小時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生從蝸輪無法驅(qū)動(dòng)蝸桿的情況。這種情況被稱為自鎖,有防止逆轉(zhuǎn)的效果。但是這種自鎖功能并不是絕對(duì)的,想要達(dá)到絕對(duì)的防止逆轉(zhuǎn)功能時(shí)則需要與其他方式的防逆轉(zhuǎn)裝置并用。
蝸輪蝸桿一般使用在比如減速機(jī)、升降機(jī)、工業(yè)機(jī)械、滑輪、釣具、汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)。
蝸輪蝸桿的應(yīng)用行業(yè)舉例
半導(dǎo)體制造設(shè)備
機(jī)器人
人形機(jī)器人
醫(yī)療器械
機(jī)床
食品加工機(jī)器
工業(yè)自動(dòng)化
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注意:在使用CAD圖紙時(shí),請(qǐng)注意CAD圖紙的齒形與實(shí)際產(chǎn)品的齒形有差異;倒角,切割槽等的尺寸、形狀有可能與產(chǎn)品實(shí)物有差異。
當(dāng)您需要選用KHK齒輪時(shí),可以通過這個(gè)技術(shù)資料,查看有關(guān)KHK齒輪的特點(diǎn)、建議以及注意事項(xiàng)等所有信息。
KWGDL / KWGDLS
雙導(dǎo)程蝸桿
模數(shù) : 1.5 – 6
頭數(shù) : 1
材料 : SCM440
熱處理 : 調(diào)質(zhì),齒面高頻淬火
齒面加工 : 磨削
齒輪精度 注2 : KHK W001 1
經(jīng)過調(diào)質(zhì)、齒面淬火磨削的雙導(dǎo)程蝸桿,精度、強(qiáng)度、耐磨性優(yōu)良,齒部以外可以進(jìn)行追加工。蝸桿在軸方向移動(dòng)可以獲得任意的側(cè)隙。
匹配蝸輪 :
AGDL
AGDL
雙導(dǎo)程蝸輪
模數(shù) : 1.5 – 6
減速比 : 20 - 60
材料 : CAC702(AlBC2) (詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W002 1
鋁青銅雙導(dǎo)程蝸輪,精度優(yōu)良,兼顧追加工性和耐磨性的產(chǎn)品。與KWGDL 或KWGDLS組合使用。
匹配蝸桿 :
KWGDL, KWGDLS
KWG
磨齒蝸桿軸
模數(shù) : 0.5 – 6
頭數(shù) : 1 – 2
材料 : SCM440
熱處理 : 調(diào)質(zhì),齒面高頻淬火
齒面加工 : 磨削
齒輪精度 注2 : KHK W001 2
經(jīng)過調(diào)質(zhì)、齒面淬火磨削的帶軸蝸桿,精度、強(qiáng)度、耐磨性優(yōu)良,齒部以外可以進(jìn)行追加工。
匹配蝸輪 :
AG 模數(shù) 0.5-1.5,AGF
AG 注1
蝸輪
模數(shù) : 0.5 – 1.5
減速比 : 10 - 60
材料 : CAC702(AlBC2)
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W002 2(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
匹配蝸桿 :
KWG
AGF 注1
蝸輪
模數(shù) : 2 – 6
減速比 : 10 - 60
材料 : CAC702(AlBC2) (詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W002 2
鋁青銅蝸輪,兼顧追加工性和耐磨性的產(chǎn)品。與KWG 組合使用。
匹配蝸桿 :
KWG
SWG
磨齒蝸桿
模數(shù) : 1 – 6
頭數(shù) : 1 – 2
材料 : S45C
熱處理 : 齒面高頻淬火
齒面加工 : 磨削
齒輪精度 注2 : KHK W001 2(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
經(jīng)過齒面淬火磨削的蝸桿,兼顧精度、耐磨性和成本的產(chǎn)品。齒部以外可以進(jìn)行追加工。
匹配蝸輪 :
AG
AG 注1
蝸輪
模數(shù) : 1 – 6
減速比 : 10 - 60
材料 : CAC702(AlBC2) (詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W002 2(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
鋁青銅蝸輪,兼顧追加工性和耐磨性的產(chǎn)品。與SWG 組合使用。
匹配蝸桿 :
SWG
SW
蝸桿
模數(shù) : 0.5 – 10
頭數(shù) : 1 – 2
材料 : S45C
熱處理 : -
齒面加工 : 切削 (滾壓)
齒輪精度 注2 : KHK W001 4(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
價(jià)格低,產(chǎn)品陣容豐富,使用方便。
匹配蝸輪 :
BG, CG, PG, DG
BG
蝸輪
模數(shù) : 0.5 – 6
減速比 : 10 - 60
材料 : CAC502(PBC2)
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W002 4(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
耐磨性能優(yōu)異的磷青銅蝸輪。與SW、SUW組合使用。
匹配蝸桿 :
SW, SUW
CG
蝸輪
模數(shù) : 1 – 10
減速比 : 10 - 120
材料 : FC200 (詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W002 4(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
鑄鐵蝸輪,價(jià)格低,適合輕負(fù)荷用途。與SW、SUW 組合使用。
匹配蝸桿 :
SW, SUW
SUW
不銹鋼蝸桿
模數(shù) : 0.5 – 3
頭數(shù) : 1 – 2
材料 : SUS303
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : KHK W001 4(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考PDF文件)
不銹鋼材質(zhì)的高防銹性蝸桿。
匹配蝸輪 :
BG, CG, PG, DG
PG
蝸輪
模數(shù) : 0.5 - 3
減速比 : 10 - 60
材料 : MC901
熱處理 : -
齒面加工 : 切削
齒輪精度 注2 : 相當(dāng)于KHK W002 5
MC 尼龍制蝸輪??稍跓o潤滑狀態(tài)下使用。與SW、SUW 組合使用。
匹配蝸桿 :
SW, SUW
[注1] AGF、AG 蝸輪的輪轂材料是FC200。AG 蝸輪主要是與SWG 蝸桿配套。但是,模數(shù)1.5 以下時(shí),也可與KWG 蝸桿互換使用。
[注2] KHK 標(biāo)準(zhǔn)蝸輪蝸桿的齒輪精度是基于KHK 規(guī)格進(jìn)行質(zhì)量管理。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考396 頁選用注意事項(xiàng)中的“蝸輪蝸桿的精度”
蝸輪蝸桿組合表
點(diǎn)擊下圖可以在大圖上確認(rèn)KHK標(biāo)準(zhǔn)蝸輪蝸桿的組合。
蝸桿的頭數(shù)
蝸桿的頭數(shù)即蝸桿的齒數(shù),或者說條數(shù)。
蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比是蝸輪的齒數(shù)與蝸桿齒數(shù)比。
當(dāng)蝸桿頭數(shù)為1,蝸桿軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí),與它配對(duì)使用的蝸輪只能旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒的距離。當(dāng)蝸桿頭數(shù)為2,蝸桿旋轉(zhuǎn)一周時(shí),與它配對(duì)使用的蝸輪則只能旋轉(zhuǎn)兩個(gè)齒的距離。由此可以看出,僅用一對(duì)蝸輪蝸桿副就可以實(shí)現(xiàn)大減速比的目的。另外,2頭以上的蝸桿一般被稱為多頭蝸桿。
下面圖片中上面的圖片是KHK標(biāo)準(zhǔn)蝸桿SW2-R1,下面的圖片是是SW2-R2。SW2-R1的頭數(shù)為1,如圖紅線所示;與其不同的是SW2-R2的頭數(shù)為2,如圖中的紅線和藍(lán)線所示。由此可見,兩者的導(dǎo)程角不同。
SW-R1
SW-R2
如果蝸桿的頭數(shù)不同的話,與之嚙合的蝸輪也應(yīng)該不同。比如,KHK標(biāo)準(zhǔn)齒輪的蝸輪蝸桿當(dāng)中,雙頭的SW2-R2不能與單頭的CG2-50R1蝸輪配合使用。另外,作為蝸輪蝸桿副,通常有左旋和右旋的兩種,右旋蝸桿和左旋蝸輪不能配合使用。
順便說一下,下面的單頭組合的蝸輪蝸桿減速比為50,如果是雙頭組合的話減速比則為25。





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