蜗轮蜗杆传动机构的拆装

    

    

    活动情景

    发动机翻转架，可以将发动机旋转至任意角度，安全地进行维修拆装作业，具有操纵轻便、转动灵活、安全自锁的特点。通过对翻转架“蜗轮蜗杆箱”的拆装和对翻转架传动过程的观察，了解“蜗轮蜗杆传动机构”的相关知识。

    任务要求（1）观察发动机翻转架的基本组成。

    （2）观察蜗轮蜗杆传动机构各构件之间的相互装配关系，如图3－121所示。

    （3）观察对蜗轮蜗杆传动机构工作过程的演示，了解转矩传递方式。

    （4）通过蜗轮蜗杆传动机构的学习，进一步了解蜗轮蜗杆传动机构的种类和特点。

    技能训练

    拆装发动机翻转架所需器材和操作步骤如下。

    1．所需器材

    拆装蜗轮蜗杆箱所需器材和工具有发动机翻转架或蜗轮蜗杆箱、内六角扳手、套筒组合扳手、二用扳手、铜棒、手锤、轴承专用拉马，如图3－122所示。

    

图3－121 蜗轮蜗杆传动机构

    

图3－122 拆装蜗轮蜗杆箱所需工具

    2．操作步骤

    （1）用二用扳手拆下蜗轮蜗杆式发动机翻转架手柄固定螺母，取下摇转手柄；再拆下发动机连接板，最后从翻转架上拆下蜗轮蜗杆箱。

    （2）用内六角扳手拆下蜗轮蜗杆箱盖，这时可以看见里面的蜗轮蜗杆传动机构，如图3－123、图3－124所示。

    （3）用内六角扳手拧松蜗杆两端轴承端盖固定螺栓，如图3－125所示，取出端盖、蜗杆轴承等。

    

图3－123 拆下蜗轮蜗杆箱盖

    

图3－124 观察蜗轮蜗杆机构

    （4）把蜗轮蜗杆传动副相互啮合，左右转动蜗杆，观察蜗轮的转动方向，如图3－126所示。

    

图3－125 拆卸蜗杆轴承端盖

    

图3－126 观察蜗轮蜗杆结构和啮合情况

    分别转动蜗轮和蜗杆，观察蜗轮蜗杆传动机构的自锁性能——只能转动蜗杆。

    小贴士

    （5）按拆卸相反的顺序安装好蜗轮蜗杆箱。

    （6）拆装完毕，清洁、归还工具和实习器材。

    基本活动

    1．蜗杆传动机构的组成

    蜗轮蜗杆箱一般由蜗轮轴、蜗轮、蜗杆轴、蜗轮轴轴承、蜗杆轴轴承、蜗杆手轮等组成。

    2．蜗轮蜗杆副传动过程演示

    （1）观察电动刮水器演示板上电动刮水器总成各构件间的相互连接关系。

    （2）将电动刮水器演示板上的电机总成接通12V直流电源，打开电动刮水器电源开关。

    （3）观察电动刮水器的转矩传递方式。

    （4）通过对电动刮水器演示过程的观察，了解铰链四杆机构中各杆件的运动变化。

    高级技术

    1．蜗杆传动的作用、特点和类型

    1）蜗杆传动的作用

    蜗杆传动是由蜗轮蜗杆组成的传动机构，如图3－127所示。它主要应用于两交错轴之间的回转运动和动力传递，通常两轴交错90°。

    2）蜗杆传动的特点

    （1）蜗杆传动有以下优点。

    ①传动比大。在传力机构中，通常传动比可在8到80范围内选取；在分度机构中，传动比可达1 000。

    ②工作平稳，噪声低。

    ③结构紧凑，并可根据要求实现自锁。

    （2）蜗杆传动有以下缺点。

    ①传动效率低（一般为70%～80%，自锁时为40%）。

    ②增加较贵重的有色金属的消耗，成本高。

    3）蜗杆传动的类型

    根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动分为圆柱蜗杆传动、圆弧蜗杆传动、圆锥蜗杆传动3种类型，如图3－128所示。

    2．蜗杆传动的主要参数、传动比及传动方向

    1）蜗杆传动的主要参数

    通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为蜗杆传动的主平面。在主平面上，蜗轮蜗杆副的啮合可以视为渐开线齿轮与齿条的啮合，因此，在主平面上蜗杆传动的主要参数与齿轮传动相似，也有模数m和压力角α。

    

图3－127 蜗轮蜗杆传动机构

    

图3－128 蜗杆传动的类型

    2）传动比计算

    蜗杆头数直接影响蜗杆传动的传动效率，常用的头数z1有1、2、4、6等，蜗杆头数越多，传动效率越高，但加工制造越困难。当z1＝1时，传动比最大，但此时传动效率也最低。一般根据使用工况选择蜗杆的头数。

    蜗杆传动的传动比i由下式决定：

    

    式中：n1为蜗杆转速；n2为蜗轮转速；z1为蜗杆头数；z2为蜗轮齿数。

    小贴士

    蜗杆传动的旋转方向可以分为左旋和右旋两种，其旋转方向不仅与蜗杆的旋转方向有关，还与蜗杆本身的螺旋方向有关，通常用蜗杆的左、右手定则进行判断，如图3－129所示。

    

图3－129 蜗轮旋转方向的判定

    3．蜗杆传动的失效形式与润滑

    1）蜗杆传动的失效形式

    蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，也有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合及齿面塑性变形等。

    2）蜗杆传动的润滑

    蜗杆传动的润滑不仅能提高传动效率，还可以避免轮齿胶合和磨损。蜗杆传动一般采用浸油润滑，为提高抗胶合能力，宜选用黏度较高的润滑油。

    注意

    对青铜蜗轮的润滑，不允许采用抗胶合能力强的活性润滑油，以免腐蚀青铜蜗轮的齿面。

    拓展训练

    （1）根据蜗杆传动的特点，请学生找出蜗杆传动副在汽车中的应用。

    （2）汽车转向器采用的是哪种类型的蜗杆传动副。

    任务归纳

    （1）通过拆装蜗轮蜗杆传动机构，了解蜗杆传动的作用、特点和类型。

    （2）通过拆装蜗轮蜗杆传动机构，了解蜗轮蜗杆机构的主要参数及传动比计算方法。

    （3）观察对蜗轮蜗杆传动机构工作过程的演示，掌握蜗轮蜗杆机构的传动方向和润滑方法。

    思考练习

    （1）发动机翻转架的基本组成和装配关系怎样？

    （2）蜗轮蜗杆传动机构有什么作用，由哪些基本构件组成？

    （3）蜗轮蜗杆传动机构有何特点和基本类型？

    （4）蜗杆传动的主要参数有哪些？如何计算传动比和确定传动方向？

    （5）蜗轮蜗杆传动机构的失效形式有哪几种？如何进行润滑？

表3－11 任务测评表