机械设计蜗杆传动课件.ppt

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1、第十一章蜗杆传动§11-1蜗杆传动类型及特点一、类型根据蜗杆形状分：圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动根据蜗杆齿廓形状,圆柱蜗杆又分：阿基米德蜗杆（ZA)N-N直廓凸廓I-IIINN阿基米德螺旋线延伸渐开线法向直廓蜗杆（ZN)渐开线蜗杆(ZI)渐开线二、蜗杆传动特点1.传动比大（580），结构紧凑；2.传动平稳；4.传动效率低。3.可以设计成具有自锁性；多用于中小功率、不连续运转的工况下.§11-2普通圆柱蜗杆传动的主要参数一、主要参数d2pt2df1d1da1b1df2da2dt2a2ap中间平面—以中间平面上的参数为基准1、模数m和压力角正确啮

2、合条件旋向一致ZA蜗杆的轴向压力角a=20ZN，ZI，ZK蜗杆的法向压力角n=202、蜗杆分度圆柱导程角3、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q为减少蜗轮滚刀数目，规定d1为标准值。4、传动比i和齿数比u蜗杆的头数z1由传动比和效率来选定。z1越多，越大,效率越高，加工困难。通常取1、2、4、6。5、蜗杆头数z1当蜗杆为主动时：z1=1，i较大，可以自锁，但效率较低6、蜗轮齿数z2z2=iz1。为保证传动的平稳性：d2=mz2当d2一定时，z2↑,m↓轮齿的弯曲强度F↓当m一定时，z2↑,d2↑蜗杆的支承距离增大，蜗杆的弯曲刚度↓。当z2

3、30时，始终有两对以上的齿啮合7、蜗轮传动的标准中心距a蜗杆、蜗轮的尺寸及参数见表（11-2）（11-3）8、滑动速度vs变位的目的：二、蜗杆传动变位的特点变位特点：1、只能对蜗轮变位；2、变位后。d’2=d2,d’1≠d1（a）变位传动x2<0,z’2=z2,a’0,z’2=z2,a’>a蜗杆中心线（b）标准传动x2=0分度线（节线）ad1=d’1d2=d’2=mz2po2图10-蜗杆传动的变位1、凑中

4、心距；（z2′=z2）2、改变传动比。（a）变位传动x2<0,a’=a,z’2>z2蜗杆中心线ad’1d2=d’2=mz2po2d1分度线节线蜗杆中心线ad’1d2=d’2=mz2po2d1分度线节线（b）变位传动x2>0,a’=a,z’2

5、3m/s2、铝铁青铜，用于vs4m/s3、灰铸铁，vs2m/s锡青铜减摩性好，主要失效形式：点蚀3）常用材料：蜗轮：与应力循环次数N有关蜗轮常用材料的基本许用接触应力[σH]表11-78及基本许用弯曲应力[σF]蜗轮材料铸造方法适用的滑动速度m/s力学性能[σH][σF]应用范围蜗杆齿面硬度σ0.2σB≤350HBS>45HRC一侧受载两侧受载ZCuSn10Pbl砂模金属模≤12≤2513017022031018020020022051703240重载长期连续工作ZCuSnSPbSZn5砂模金属模≤10≤1290100200250110135125

6、15033402429ZCuAl10Fe3砂模金属模≤6≤6180200496540[σ]H见表11—682906480速度较低时ZCuAl10Fe3Mn2砂模金属模≤6≤6——490540—100—90HTl50砂模≤2—1504025载荷小而直径大的传动HT200砂模≤2～2.5—2004830HT250砂模≤2～5—2505635铝铁青铜、灰铸铁减摩性差，主要失效是胶合；与滑动速度有关。(条件性设计）sv材料滑动速度vSm/s蜗轮蜗杆0.512346ZCuAl9Fe4钢(淬火)250230210180160120ZCuAl10Fe3Mn2钢(淬火)

7、21520018015013595HT200HTl50(120～150HBS)渗碳钢13011590HTl50(120～150HBS)钢(调质或正火)1109070蜗杆材料常用蜗杆材料材料牌号热处理硬度表面粗糙度Ra(μm)45,42SiMn,40Cr,38SiMnMo,42CrMo,42CrNi表面淬火45~55HRC0.8~1.615CrMn,20CrMn,20Cr,20CrNi,20CrMnTi渗碳淬火58~63HRC1.6~1.845(用于不重要的传动)调质<270HBS6.8二.蜗杆传动的受力分析:§11—3蜗杆传动的承载能力计算各力大小：各力

8、方向：与斜齿轮判定方法相同方向用左、右手定则判定。α三、圆柱蜗杆传动的强度计算校