蜗杆传动课件.ppt

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1、第10章蜗杆传动机械设计基础——蜗杆传动10-1概述10-2基本参数和几何尺寸10-3运动学及效率10-4蜗杆、蜗轮的材料及结构10-5蜗杆传动的强度计算10-6热平衡计算基本要求:掌握蜗杆传动的几何参数的计算、选择方法掌握进行蜗杆传动的力分析、强度计算了解蜗杆传动的热平衡原理和计算方法10-1概述一、蜗杆传动及其特点二、蜗杆传动的类型机械设计基础——蜗杆传动一、蜗杆传动及其特点机械设计基础——蜗杆传动2特点传动比大：一般传动i=7~80;分度机构可达1000结构紧凑传动平稳，噪声小效率低成本高1组成和应用通常二轴交角＝90°蜗杆主动，蜗轮被动蜗杆蜗轮二、蜗杆传动的类型机械设计基础——蜗杆

2、传动环面蜗杆锥蜗杆按蜗杆整体形状分：圆柱蜗杆圆柱蜗杆机械设计基础——蜗杆传动渐开线蜗杆(ZI蜗杆)法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)锥面包络蜗杆(ZK蜗杆)圆弧面蜗杆(ZC蜗杆)按螺旋面形状分阿基米德蜗杆(ZA蝇杆)2轴面呈齿条（直廓）阿基米德螺旋线刃面过轴面渐开线dbIIIIIIIIIIIII－III－IIIII－III凸廓直廓刃面切于基圆柱面凸廓10-2基本参数和几何尺寸一、正确啮合条件二、主要参数及几何尺寸机械设计基础——蜗杆传动一、正确啮合条件机械设计基础——蜗杆传动正确啮合条件：mx1=mt2=mx1=t2=1=2旋向相同,即蜗杆、蜗轮同为左旋，或同为右旋主平面(中间平面):通过蜗

3、杆轴线并垂直与蜗轮轴线的平面啮合特点机械设计基础——蜗杆传动几何尺寸计算上，按主平面的参数仿照齿轮进行计算受力上，与斜齿轮相似从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于螺旋传动从主平面看，蜗杆齿形是标准齿条齿形，蜗轮齿形是渐开线齿轮齿形，啮合传动类似于齿轮齿条运动d1Bpda2a2da2d2df2Ldf1da1hahfh二、主要参数及几何尺寸机械设计基础——蜗杆传动1模数2压力角3导程角4分度圆直径5中心距d1p2da2d2df2df1da1hahfh1模数机械设计基础——蜗杆传动mx1=mt2=m具体见表10-1（GB/T10088-88）从主平面看，蜗杆齿形是标准齿条齿形，蜗轮齿形是

4、渐开线齿轮齿形啮合传动类似于齿轮齿条运动d1p2压力角机械设计基础——蜗杆传动GB/T10088-88规定：阿基米德蜗杆：a=20°动力传动：a=25°分度传动：a=12°、15°从主平面看，蜗杆齿形是标准齿条齿形，蜗轮齿形是渐开线齿轮齿形啮合传动类似于齿轮齿条运动d1Bp23导程角机械设计基础——蜗杆传动根据正确啮合条件，1=2（蜗轮的螺旋角）从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于螺旋传动蜗杆的导程角相当于螺纹的螺旋升角pz1pz1pd14分度圆直径机械设计基础——蜗杆传动蜗轮分度圆直径同齿轮d2=mz2蜗杆分度圆标准化，以限制刀具数d1与模数相匹配见表10-1d1Bpa2

5、da2d2df2df1da1hahfhda25中心距机械设计基础——蜗杆传动其余几何尺寸见表10-2反映功率大小ad1Bpde22da2d2df2df1da1hahfh10-3运动学及效率一、齿数和传动比二、滑动速度三、传动效率机械设计基础——蜗杆传动一、齿数和传动比机械设计基础——蜗杆传动z2=i12z1,(通常29~70)从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于螺旋传动蜗杆的齿数即蜗杆的头数，z1=1,2,4、6，取小i，,自锁性好d1v2,va1?二、滑动速度机械设计基础——蜗杆传动润滑、散热不良时：易产生磨损、胶合充分润滑时：有利于油膜的形成，滑动速度越大，摩擦系数越小，提高

6、了传动效率相对滑动速度很大产生的利弊：d1v2,va1v1v2vs三、传动效率机械设计基础——蜗杆传动轴承及搅油损失效率h2：滚动轴承：h2=0.98~0.99滑动轴承：h2=0.97~0.98设计之初，h未知，可按z1初选：z1=1时，h=0.7~0.75z1=2时，h=0.75~0.82z1=4时，h=0.85~0.92啮合效率h1类似于螺旋副：d1v2,va1提示：设计完成后，需验算η，若与初选值相差太远，则需重选η再设计。10-4蜗杆、蜗轮的材料及结构材料要求：减摩性好、耐磨、抗胶合、足够的强度一、蜗杆的材料高的强度、刚度及光洁度碳钢—45号钢调质或淬火合金钢—20Cr、20CrMnT

7、i(渗碳淬火)、40Cr(表面淬火)二、蜗轮的材料减摩、抗胶合、抗点蚀铸锡青铜ZCuSn10P1—适合高速铸铝青铜ZCuAl9Fe3—低速重载灰铸铁HT200—低速轻载机械设计基础——蜗杆传动三、蜗杆结构机械设计基础——蜗杆传动通常为整体式——蜗杆轴四、蜗轮结构机械设计基础——蜗杆传动通常为组合式10-5蜗杆传动的强度计算一、失效形式及设计准则二、受力分析三、轮齿表面的接触强度计算四、轮齿的弯曲强