机械设计基础蜗杆传动ppt课件.ppt

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1、第８章蜗杆传动§８－１蜗杆传动的类型和特点§８－２蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算§８－３蜗杆传动的强度计算§８－４蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算§８－５蜗杆传动的材料和结构§８－６普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及其安装维护（一）教学要求1、了解蜗杆传动特点、类型2、掌握蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算3、熟悉普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件、强度计算及热平衡计算等。（二）教学的重点与难点重点：普通圆柱蜗杆传动的几何参数计算、正确啮合条件、强度计算。难点：蜗杆传动的受力分析。§８—1蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。一般蜗杆为主动件，用于传

2、递交错轴间的运动和动力，通常两轴交错角∑为90˚。一、蜗杆传动的类型1、按蜗杆的外形分类圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆7.1齿轮传动的特点和分类齿轮传动：用于传递任意两轴间的运动和动力。其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105kW，是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮传动与其它传动相比主要有以下优点：传递动力大、效率高；寿命长，工作平稳，可靠性高；能保证恒定的传动比，能传递两轴间任意夹角的运动。齿轮传动与其它传动相比主要缺点有：制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；不宜作轴间距离过大的传动。1.齿轮传动的特点BACK1.传动比大：结构紧凑，动

3、力传动i=7～80；2.传动平稳：连续的螺旋齿；逐渐进入啮合和退出，故冲击小、噪声　　低；3.可自锁：升角小于当量摩擦角时；4.传动效率低：滑动速度大，摩擦与磨损严重。5.制造成本较高：为了减摩耐磨，通常蜗轮齿圈需要用贵重的青铜等材　料制造，蜗杆则采取淬硬后磨削工艺，因此制造成本较高。6.不能实现互换：由于蜗轮是用与其匹配的蜗杆滚刀加工的，因此，仅模数和压力角相同的蜗杆与蜗轮是不能任意互换的。二、蜗杆传动的特点和应用蜗杆传动与齿轮传动相比，具有以下特点：蜗杆传动适用于传动比大、传递功率不大且不作长期连续运转的场合。§８-2蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计

4、算一、蜗杆主要参数及其选择1、模数m和压力角α通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为主平面。在主平面上，蜗杆与蜗轮的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。（如图８-5）图８-５蜗杆传动的设计计算都是以主平面内的参数和几何关系为标准。在主平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。根据正确啮合条件，蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数；蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角。规定主平面上的模数和压力角为标准值，则:阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件当轴交错角∑=90°时，还必须让蜗杆的导程角γ与蜗轮的螺旋角β．在主平面，即蜗杆轴向平面与蜗轮端面的m和压力角相

5、等，且为标准值。（见表６.１５）2、蜗杆分度圆柱上的导程角γ蜗杆螺旋线的导程为：螺旋升角与导程的关系：通常蜗杆螺旋线的升角，升角小时传动效率低，但可实现自锁；升角大时传动效率高，但蜗杆的车削加工困难。3.蜗杆分度圆直径d1蜗杆的分度圆直径：由当模数一定时，q值越小，d1越小，升角越大，传　　动效率越高，但蜗杆的刚度和强度降低。得（已标准化）直径系数：4.蜗杆头数z1、传动比ｉ、蜗轮齿数z2蜗杆头数z1=1~4：单头：易自锁，效率低，精度高。多头：η↑，但加工困难，精度降低。一头两个头三个头传动比：注意：蜗杆传动的传动比仅与蜗杆的头数和蜗轮的齿数有关，而

6、不等于分度圆直径之比。为避免蜗轮发生根切z2应不少于26个齿，但若z2过大蜗轮直径增加，相应蜗杆越长，刚度越小。蜗轮齿数z2常在28~80范围内选取。蜗轮齿数：主要有点蚀、齿根折断、齿面胶合和磨损。最常见失效是齿面胶合和过度磨损。（1）开式传动：主要失效是齿面磨损和轮齿折断。设计准则：按齿根弯曲疲劳强度为设计。（2）闭式传动：主要失效是胶合、磨损和点蚀。设计准则：按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度，另计算热平衡和蜗杆刚度。一、蜗杆传动的失效形式§８-3蜗杆传动的强度计算力的大小：圆周力轴向力径向力二、蜗杆传动的受力分析Ft——主反从同Fr—

7、—指向各自的轴线Fa1——蜗杆左右手螺旋定则轴向力径向力圆周力蜗轮转向的判别：Fa1的反向即为蜗轮的角速度ω2方向判定蜗轮转向例1判定蜗轮转向例2按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算校核公式（二）蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算对于闭式蜗杆传动，Z2＜80，很少出现蜗轮轮齿折断，一般无需进行轮齿弯曲疲劳强度计算。设计公式定m,q（表６．１５）（一）蜗轮齿面接触疲劳强度计算三、蜗杆传动的强度计算V２—蜗轮分度圆圆周速度，m/sv1—蜗杆分度圆圆周速度，m/s蜗杆蜗轮齿面间相对滑动速度Vs较大的VS引起：1、易发生齿面磨损和胶合2、如润滑条件良好,有助于形成润滑

8、油膜，减少摩擦、磨损，提高传动效率一、蜗杆传动的滑动速度§８-4蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计