蜗轮蜗杆传动.pdf

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1、第十二章蜗杆传动§12-1蜗杆传动的特点和类型§12-2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸§12-3蜗杆传动的失效形式、材料和结构§12-4圆柱蜗杆传动的受力分析§12-5圆柱蜗杆传动的强度计算§12-6圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算《机械设计基础》第一节蜗杆传动的特点和类型u蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。交错角一般为90°。传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。第十二章蜗杆传动第一节蜗杆传动的特点和类型一、蜗杆传动的特点：1．传动比大，一般i=10~80，最大可达1000；2．重合度大，传动平稳，噪声低；3

2、．结构紧凑，可实现反行程自锁；4．蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低；5.蜗轮的造价较高。主要用于中小功率，间断工作的场合。广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。第十二章蜗杆传动第一节蜗杆传动的特点和类型二、蜗杆传动的类型阿基米德其齿面一般是在车床上蜗杆（ZA蜗杆用）直线刀刃的普通圆柱蜗杆传动渐开线车刀切制而成，车刀安蜗杆（ZI蜗杆）装位置不同，圆柱蜗杆传动法向直廓加工出的蜗杆的齿廓形蜗杆（ZN蜗杆状）不同。圆弧圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；锥蜗杆传动重合度

3、大；承载能力和效率较高。本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。三、蜗杆传动的精度等级分为12个精度等级，常用5～9级。第十二章蜗杆传动第一节蜗杆传动的特点和类型u蜗杆分左旋和右旋。u蜗杆还有单头和多头之分。左旋右旋第十二章蜗杆传动蜗杆的类型圆柱蜗杆环面蜗杆圆锥蜗杆阿基米德蜗杆普通圆柱蜗杆延伸渐开线（法向直廓）蜗杆（按刀具位置不同）渐开线蜗杆n第一节-nI-I蜗杆传动的特点和类型阿基米德螺线阿基米德蜗杆(ZA)InIgn2a轴面---直线n-nI-I延伸渐开线延伸渐开线蜗杆(ZI)加工：刀具平面垂直于螺线InI特点：端面---延伸渐开线gn法面---直线2

4、a第十二章蜗杆传动第一节蜗杆传动的特点和类型I-I渐开线基圆IIIIII渐开线蜗杆(ZI)IIIIII加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切III-IIIII-II特点：端面---渐开线后两种蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿基米德蜗杆。第十二章蜗杆传动第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸一、圆柱蜗杆传动的主要参数:1.模数m和压力角α中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。g主平面β1γ=第十二章蜗杆传动第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸是蜗杆的轴面中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。是蜗轮的端面v蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多

5、在中间平面（主平面）内确定。v由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿的滚刀，按范成原理切制轮齿，所以ZA蜗杆传动中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。Lp主平面B第十二章蜗杆传动第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。u蜗轮蜗杆正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数ma1和轴面压力角α应分别等于蜗轮的端面模数m和端面压力角α，即a1t2t2m=m=ma1t2α=α=αa1t2u模数m的标准值，见表12-1；压力角标准值为20°，ZA蜗杆取轴向压力角为标准值，ZI蜗杆取法向压力角为标准值。u如图上图所示

6、，齿厚与齿槽宽相等的圆柱称为蜗杆分度圆柱(或称为中圆柱)。蜗杆分度圆(中圆)直径用d表示，其值见1表12-1。蜗轮分度圆直径以d表示。2第十二章蜗杆传动第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸v在两轴交错角为90°的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导程角γ应与蜗轮分度圆上的螺旋角β大小相等旋向相同，即γ=β2.传动比i、蜗杆头数z和蜗轮齿数z12v设蜗杆头数为z，蜗轮齿数为z，当蜗杆转一周时，蜗轮转12过z1个齿(z1/z2周)。因此n1，z其2传动比为d2i==¹(12-1)nzd211vz↑→g↑→效率η↑，但加工困难。1vz↓→传动比i↑，但传动效率

7、η↓。(蜗杆头数与传动效率关系)1v常取，z＝1，2，4，6。可根据传动比，参考表12-2中的荐1用值选取。第十二章蜗杆传动第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸uz2=iz1。如z2太小，将使传动平稳性变差。如z2太大，蜗轮直径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。u一般取z2＝32～80。（Z1与Z2的荐用值表：12-2）3.蜗杆直径系数q和导程角γu由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆直径d1（参见表12-1）。u直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直

8、径系数q。即：d1q=是导出值d1=qm≠z1mmu当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提