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1、机械设计基础-第12章蜗轮蜗杆..设计：潘存云§12-1蜗杆传动的特点和类型作用：用于传递交错轴之间的回转运动和动力。蜗杆主动、蜗轮从动。∑＝90°形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。1ω1所得齿轮称为:蜗杆。而啮合件称为:蜗轮。蜗杆设计：潘存云2ω2蜗轮中南大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮，所得蜗轮蜗杆为线接触。点接触优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。分度机构：i=1000,通常i=8~80缺点：传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本
2、高。线接触中南大学专用作者：潘存云教授压力角:α=20°模数m取标准值，与齿轮模数系列不同。分度传动，推荐用α=15°动力传动，推荐：α=25°第一系列1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3810,12.5,16,20,25,31.5,40第二系列1.5,3,3.5,4.5,5.56,7,12,14蜗杆模数m值GB10088-882.模数m和压力角α中南大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云为了减少加工蜗轮滚刀的数量，规定d1只能取标准值。蜗轮蜗杆轮齿旋向相同.若∑＝90°∴γ1＝β2ttβ2β1∵γ1+β1＝90°
3、蜗轮右旋蜗杆右旋＝β1+β2β1γ1d1s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。esd2∑中南大学专用作者：潘存云教授表12－1蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列mmm11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用中南大学专用作者：潘存云教
4、授设计：潘存云3.传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数z1：即螺旋线的数目。d蜗杆转动一圈，相当于齿条移动z1个齿，推动蜗轮转过z1个齿。传动比:z1z2=---n2n1i=---通常：z1=1~4若想得到大i,可取：z1=1，但传动效率低。对于大功率传动,可取：z1=2，或4。蜗轮齿数：z2=iz1为避免根切：z2≥26一般情况：z2≤80z2过大→→蜗杆长度↑→刚度、啮合精度↓结构尺寸↑中南大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云表12-2蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的推荐值传动比i7~1314~2728~40>40蜗杆头数z1
5、422、11蜗轮齿数z228~5228~5428~80>40将分度圆柱展开得：=z1px1/πd1=mz1/d1tgγ1=l/πd14.蜗杆的导程角γπd1lpx1γ1d1γ1β1中南大学专用作者：潘存云教授5.蜗杆直径系数q加工时滚刀直径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相同，为了限制滚刀的数量，国标规定分度圆直径只能取标准值，并与模数相配。q为蜗杆:定义：q=d1/m一般取:q=8～18。tgγ1=pxz1/πd1=z1/q于是有：d1=mq可由表12－1计算得到。直径系数见下页=mz1/d1中南大学专用作者：潘存云教授m11.251.62d118
6、2022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…表12－1蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列mm20q=12.528q=17.51.6中南大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云1p2vSω112p由相对运动原理可知:v2=v1+vS6.齿面间滑动速度vS及蜗轮转向的确定=v1/cosγvS=v22+v12作速度
7、向量图，得:v2=v1tgγγ蜗轮的转向:v2ω2ω2CWttγv1v2中南大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云ω1ω112p12p右旋蜗杆：伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的切向速度vp2的方向与拇指指向相同。用手势确定蜗轮的转向：左旋蜗杆：用右手判断，方法一样。ω2ω2v2v2模型验证因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一种实用且简便的转向判别方法：7.中心距a=r1+r2=m(q+z2)/2ar1r2中南大学专用作者：潘存云教授二、圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算由蜗杆传动的功用，以及给定的传动比i,→z1→z2→计算求得m、d1→计算几
8、何尺寸表12-3普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算名称计算公式蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径齿顶高齿根高顶圆直径根圆直径蜗杆轴向齿距、蜗轮端面
