最新11-蜗轮蜗杆传动解析教学讲义PPT.ppt

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1、11-蜗轮蜗杆传动解析第一节蜗杆传动的特点和类型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。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；4．蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低；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。一、蜗杆传动的特点：3．结构紧凑，可实现反行程自锁；5.蜗轮的造价较高。第一节蜗杆传动的特点和类型圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆按蜗杆的外形分类

2、阿基米德螺线阿基米德蜗杆(ZA)轴面---直线延伸渐开线蜗杆(ZI)延伸渐开线加工：刀具平面垂直于螺线法面---直线特点：端面---延伸渐开线第一节蜗杆传动的特点和类型渐开线基圆渐开线蜗杆(ZI)加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切特点：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。第一节蜗杆传动的特点和类型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主平面γ=ββ1中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿的滚刀，按范

3、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。中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。是蜗杆的轴面是蜗轮的端面蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）内确定。BLp主平面第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸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。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αa1应分别等于蜗轮的端面模数mt2和端面压力角αt2，即ma1=mt2=mαa1=αt2=α模数m的标准值，见

4、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。如图上图所示，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d1表示，其值见表12-1。蜗轮分度圆直径以d2表示。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z1和蜗轮齿数z2设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2，当蜗杆转一周时，蜗轮转过z1个齿(z1/z2周)。因此，其传动比为z1↑→g↑→效率η↑，但加工

5、困难。z1↓→传动比i↑，但传动效率η↓。(蜗杆头数与传动效率关系)常取，z1＝1，2，4，6。可根据传动比，参考表12-2中的荐用值选取。第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸z2=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。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γ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

6、-1）。直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即：是导出值d1=qm≠z1m当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆有足够的刚度。第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸如图所示蜗杆螺旋面与分度圆柱的交线为螺旋线。但制造困难自锁性好4.齿面间滑动速度vs蜗杆传动即使在节点C处啮合，齿廓之间也有较大的相对滑动，滑动速度vs沿蜗杆螺旋线方向。设蜗杆圆周速度为vl、蜗轮圆周速度为v2，由图12-6可得滑动速度的大

7、小，对齿面的润滑情况、齿面失效形式、发热以及传动效率等都有很大影响。第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸5.中心距a当蜗杆节圆与分度圆重合时称为标准传动，其中心距计算式为a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)(12-4)注意：a≠0.5m(z1+z2)。中心距的常用值见表12-3注。二、圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算设计蜗杆传动时，一般是先根据传动的功用和传动比的要求，选择蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2，然后再按强度计算确定模数m和蜗杆分度圆直径d1(或q)，再根据表12-3计算出蜗杆、蜗轮的几何尺寸(两轴交错角为

8、90°、标准传动)。第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸表12-3蜗杆传动的几何尺寸计算标准中心距径向间隙蜗轮螺旋角蜗杆导程角齿根圆直径齿顶圆直径齿根高齿顶高分度圆直径蜗轮蜗杆计算公式符号名称第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗轮的转向左右手法：左旋左手，右旋右手，四指转向1，拇指反向；即为v2。第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸例