导程角

在中径圆柱或中径圆锥上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角

导程角也叫“螺纹升角”，在中径圆柱或中径圆锥上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆导程角是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角。

区别

导程角：是螺纹的中径展开的圆周线与螺旋线的夹角，计算方法：正切阿尔法=导程÷(中径×3.14)。

区别：

1、圆柱面上，圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的锐角，称为螺旋角

2、在圆锥面上，圆锥螺旋线的切线与通过切点的圆锥面直母线之间所夹的锐角，也称为螺旋角。

3、由螺旋边缘与刀具中心轴形成的角。增大螺旋角β可以增大轴向重合度εβ=Bsinβ/πmn，一般要求εβ>1～1.15，提高传动的平稳性和降低噪声，使传动平稳，但轴向力随之增大(指斜齿轮)。同一轴上两齿轮螺旋角方向应相同，以便轴向力相互抵消。把高速级螺旋角取大，低速级螺旋角取小，以减小低速级的轴向力，对某些设计亦是可取方案。适当选取β可凑中心距a，使a具有圆整的数值。如按抵消机床交换齿轮误差来确定螺旋角，可有效地减少滚齿加工齿轮的螺旋角误差。

4、“牙型角”是规定的。圆柱管螺纹牙型角55度。

导程角描述

蜗杆导程角是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角

（1）在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数ma1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角αt2，即：

ma1=mt2=m　αa1=αt2

蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:

tanαa=tanαn/cosγ 　式中：γ-导程角。

（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q：为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。显然，这样很不经济。

为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即：

q=d1/m

蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1=1～10，推荐 z1=1，2，4，6。

选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1=1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。

蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2<26时，啮合区显著减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2>28。另一方面z2也不能过多，当z2>80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28～70。对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。z1和z2的推荐值见下表：

（3）蜗杆的形成原理与螺旋相同，所以蜗杆轴向齿距px与蜗杆导程pz的关系为pz=z1px

由下图1可知：

tanγ=pz/(πd1)=z1 pa/(πd1)=z1m/d1=z1/q

导程角γ的范围为3.5°～33°。导程角的大小与效率有关。导程角大时，效率高，通常γ=15°～30°。并多采用多头蜗杆。但导程角过大，蜗杆车削困难。导程角小时，效率低，但可以自锁，通常γ=3.5°～4.5° 。

（4）传动比 i=n1/n2。　蜗杆为主动的减速运动中 i=n1/n2=z2/z1 　式中：n1 -蜗杆转速；n2-蜗轮转速。

减速运动的动力蜗杆传动，通常取5≤i≤70，优先采用15≤i≤50；增速传动5≤i≤15。

零件加工工艺

材料的选择

1、具有优良的加工性能，能得到良好的表面光洁度和较小的残余内应力，对刀具磨损作用较小。

2、抗拉极限度一般不低于588MPa。

3、有良好的热处理工艺性，淬透性好，不易淬裂，组织均匀，热处理变形小，能获得较高的硬度，从而保证蜗杆的耐磨性和尺寸的稳定性。

4、材料硬度均匀，金相组织符合标准。常用的材料有：T10A,T12A,45,9Mn2V,CrMn等。其中9Mn2V有较好的工艺性和稳定性，但淬透性差;优点是热处理后变形小，适用于制作高精度零件，但其容易开裂，磨削工艺性差，蜗杆的硬度越高越耐磨，但制造时不易磨削。

定位基面选择

套装蜗杆以内孔加工基面，因此应先精加工内孔，然后以内孔为基面加工外圆及支承轴颈，螺纹的加工同样以内孔为基面，因此需要心轴。一般精密分度蜗杆的内孔精度要求是很高的，有的需要进行研磨老保证精度。一般精度分度蜗杆内孔应不低于1级精度，表面粗糙度不低于0.12，内孔的端面振摆应不小于0.005mm。蜗杆装在心轴上加工时，应首先检查两端轴肩的径向跳动是否在规定允差之内，以后每道工序均应校验，在蜗杆装配时，同样要校验两端轴肩的径向跳动，心轴精度必须等于或高于与套装蜗杆相配的轴精度。

整体蜗杆以中心孔为加工基面，对中心孔的要求很高，应该有保锥，保证光洁度和接触面积，每道工序前要检查和修正中心孔，对支承轴颈应保证与中心孔同轴度和本身的几何精度，在半精加工和精加工工序前，都应检查支承轴颈的径向，跳径和端面的轴向振摆是否在公差以内。

工艺路线

1、不淬火

备料——正火——粗车——（调制）——半精车外圆，粗车螺旋面——人工时效——精车（精磨）内孔端面——插键槽——半精车螺旋面——钳（休整不完全齿）——半精磨外圆——精磨螺旋面——低温时效——研中心孔——精磨外圆——精磨螺旋面

2、渗碳淬火

锻造——退火——粗车——正火——半精车外圆及螺旋面——钳（休整不完全齿）——渗碳——精车外圆(去不需渗碳部分)——淬火回火——研磨中心孔——车紧固螺纹——铣槽——半精磨外圆——半精磨螺旋面——低温时效——研磨中心孔——精磨外圈及端面——精磨螺旋面

工件的安装

1、在双顶尖间双顶尖间安装：在实心轴两端钻中心孔，在空心轴两端安装带中心孔的锥堵或锥套心轴，用车床主轴和尾座顶尖轴两端中心孔的工件安装方式。

2、使用跟刀架或中心安装在加工长轴类零件时，用跟刀架或中心架与轴外圆表面接触支承，以加强工件刚度，提高加工精度。跟刀架安装在成创大拖把上，切削时随大拖把移动。中心架单独安装在轴的中部。

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