《窝杆传动》PPT课件

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1、蜗杆传动概述普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动承载能力计算圆弧圆柱蜗杆传动设计计算普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计环面蜗杆传动蜗杆传动的现状及发展方向§1概述组成：作用：传递空间交错轴间的运动和动力，两交错轴间的夹角可为任意值，通常为900。1.1蜗杆传动的特点1．传动比大、结构紧凑i=6～80（传递动力），i可达到1500（只传递运动的分度机构）；传动比大，零件数少，结构紧凑。2．传动平稳、无噪声蜗杆是连续的螺旋齿，逐渐进入啮合和退出啮合的，啮合的齿对多，

2、故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。3．能实现反行程自锁蜗杆作主动件，蜗杆带动蜗轮。自锁条件：蜗杆的导程角λ小于啮合面的当量摩擦角φV。4．齿面上相对滑动速度大，因此摩擦大，发热大，效率低。当蜗杆作主动件时，η≈0.7～0.8；当传动具有自锁性时，η≈0.4。1.2蜗杆传动的类型根据蜗杆形状分为：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。a）圆柱蜗杆传动b）环面蜗杆传动c）锥蜗杆传动圆柱蜗杆传动分为：普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动1.普通圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆的齿面可在车床上用直线刀刃的车刀车制。根据车刀安装位

3、置的不同，可加工出不同的齿廓形状。根据齿廓形状，普通圆柱蜗杆可分为：（1）阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）（2）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）（3）渐开线蜗杆（ZI蜗杆）（4）锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）2.圆弧圆柱蜗杆传动（ZC蜗杆）圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动相似，只是齿廓形状不同。阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）轴面齿廓为直线法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）法面齿廓为直线渐开线蜗杆（ZI蜗杆）端面齿廓为渐开线锥面包络蜗杆（ZK蜗杆）§2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算2.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择中间平面：过蜗

4、杆轴线且与蜗轮轴线相垂直的平面。蜗杆传动在中间平面上相当于齿条与齿轮的啮合传动，故取中间平面上的参数（模数、压力角等）和尺寸（齿根顶圆、分度圆等）为基准，并采用齿轮传动的计算关系。蜗杆传动的主要参数：m、α、z1、z2、蜗杆的直径d1等，进行蜗杆传动设计时，首先要正确地选择这些参数。1．m和α蜗杆传动的正确啮合条件：在中间平面上，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，即把中间平面上的模数和压力角规定为标准值，则阿基米德蜗杆的αx（轴向压力角为200），其余三种（法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆、锥面包络

5、蜗杆）的法向压力角αn为标准值200。2．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆传动的传动比，i=n1/n2=z2/z1①z1可根据传动比和效率选定，单头蜗杆可实现大传动比，但η低，易自锁，多头蜗杆可提高η，但蜗杆头数过多，又会给加工带来困难。z1：若传动比大，且要求自锁时，z1=1；若要求η高，传递功率大，z1可取2～4，常用2或4。②蜗轮齿数z2=iz1z2过小易产生根切，为避免根切和保证传动平稳，通常z2>28；z2过大，尺寸增加与之啮合的蜗杆长度也随之增加，致使蜗杆刚度不足，影响正常啮合，z2≤80。3．蜗杆的

6、分度圆直径d1和导程角λ把d1与m的比值称为蜗杆直径系数q，即q=d1/m蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角称为导程角λ（px蜗杆轴向齿距）4．蜗杆的螺旋角β1与蜗轮螺旋角β2在中间平面内，蜗杆传动相当于斜齿条和斜齿轮传动，且β1、β2同向，β1+β2=900，λ=β2；斜齿轮：β1=β2，旋向相反。5．中心距当蜗杆的节圆和分度圆重合时为标准传动，这时蜗杆与蜗轮间的中心距也为标准中心距a。2.2蜗杆传动变位的特点普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是配凑中心距或传动比，使之符合标准值或推荐值。为了保持刀具尺寸不变，不能改变蜗

7、杆的尺寸，因而只能对蜗轮进行变位。①凑中心距时，蜗轮变位系数x2为②凑传动比时，变位前、后的传动中心距不变，即a=a′，用改变蜗轮齿数z2来达到传动比略作调整的目的。变位系数x2为2.3蜗杆传动的几何尺寸计算§3普通圆柱蜗杆传动承载能力计算3.1蜗杆传动的失效形式及常用材料1、失效形式失效形式：点蚀、齿根折断、齿面胶合、磨损，无塑性变形。闭式传动：胶合、点蚀；开式传动：磨损、齿根折断。—开式蜗杆传动多发生齿面磨损和轮齿折断，因此，应以保证轮齿弯曲疲劳强度进行计算。—闭式蜗杆传动多因齿面胶合或点蚀而失效。因此，通

8、常是按齿面接触疲劳强度进行设计，按轮齿弯曲疲劳强度进行校核。另外，还应作热平衡计算。—蜗杆传动为防止蜗杆轴变形过大而影响啮合状况，还须进行蜗杆轴刚度计算。2、常用材料材料的基本要求：足够的强度、磨合和耐磨性。蜗杆：碳钢或合金钢高速重载：15Cr、20Cr并经渗碳淬火，或40、45、40Cr并经淬火，以提高表面硬度，增加耐磨性，要求淬火后的硬度达到40～55HRC，经氮化后的硬度为55～