机械设计第11章蜗杆传动ppt课件.ppt

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1、第十一章蜗杆传动基本要求：①掌握蜗杆传动的特点和应用，理解蜗杆传动常见的分类方法；②掌握蜗杆传动常见失效形式，了解材料选择和结构类型；③掌握蜗杆传动的基本参数及变位原理；④掌握蜗杆传动受力分析（大小、方向）及蜗轮转向的判断；⑤掌握蜗杆传动齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算；⑥掌握蜗杆传动热平衡计算方法，了解提高散热的若干措施；⑦了解提高圆柱蜗杆传动承载能力的措施。重点：蜗杆传动常见失效形式、蜗杆传动受力分析（大小、方向）、蜗轮转向的判断、蜗杆传动热平衡计算、提高散热的若干措施。难点：蜗杆传动受力分析（

2、大小、方向）、蜗轮转向的判断。1蜗杆传动是传递空间交错轴之间的运动和动力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可以是任意值，常用的为90。特点：优点：1.传动比大，结构紧凑；2.工作平稳，无噪声；3.一定条件下反行程可自锁。应用：中小功率的动力传动或操纵机构中。一般：分度机构中传动比可达300。缺点：效率较低，相对滑动速度大，摩擦与磨损严重，一般需用贵重的减摩材料（如青铜等），成本高。概述2§11－1蜗杆传动的类型按蜗杆母体形状分为普通圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动结构简单、加工方便、应用广泛、但承载能力

3、小重合度大、承载能力高、但加工制造成本高，安装精度要求高。啮合齿数多、重合度大、承载能力高、传动平稳,传动比范围大10-360圆柱蜗杆最为常用，本章介绍圆柱蜗杆一.蜗杆传动的类型31.阿基米德蜗杆（ZA）1.按螺旋线的方向和线数：蜗杆有左右旋、单线和多线之分。普通圆柱蜗杆：2.圆柱蜗杆按刀具加工位置又分为：阿基米德蜗杆（ZA）、法向直廓蜗杆（ZN）、渐开线蜗杆（ZI）、锥面包络圆柱蜗杆（ZK），四种。用直母线刀刃加工γ导程角<=3单刀加工切削刃的顶面必须通过蜗杆轴线4导程角>3双刀加工52.法向直廓蜗

4、杆（ZN）端面齿廓为延伸渐开线车刀沿齿廓的法面进刀加工，所以法面内齿廓为直线齿廓。63.渐开线蜗杆（ZI）端面齿廓为渐开线，它相当于一个少齿数（齿数等于蜗杆头数）、大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。两把刀具的顶面与基圆柱相切，刀具齿形角为蜗杆基圆柱的螺旋角。74.锥面包络圆柱蜗杆（ZK）γ非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削，无直线齿廓。82.圆弧齿圆柱蜗杆（ZC蜗杆）蜗杆的螺旋面用刃边为凸圆弧形的刀具切成，蜗轮用范成法制造。特点：效率高（≥0.9），承载能力大（比普通圆柱蜗杆

5、传动增加50~150%）,体积小,质量轻,结构紧凑。蜗杆凹圆弧槽与蜗轮凸圆弧齿厚相互啮合，接触应力小。9（二）、环面蜗杆传动特征：蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面。主要特点：效率提高：=0.85~0.9，承载能力大:是阿基米德蜗杆2~4倍。同时啮合齿数多，容易形成润滑油膜。蜗轮的节圆位于蜗杆的节圆弧面上。10（三）、锥蜗杆锥蜗杆——锥蜗轮特点：↑，i范围↑10~360承载能力大，效率较高节约有色金属，制造安装方便传动不对称，正、反转承载能力和效率不同，蜗轮外观与曲齿锥齿轮相似。11§

6、11－2蜗杆传动的参数和几何尺寸圆柱蜗杆在给定平面上的基本齿廓与渐开线齿轮的基本齿廓大致相同。注：四种圆柱蜗杆传动尺寸和强度相差甚微，以下仅讨论阿基米德蜗杆传动，但设计理论和结论对四种蜗杆都适用。中间平面：通过蜗杆轴线和垂直蜗轮轴线的平面。齿槽宽和齿厚相等的圆柱称为蜗杆的分度圆柱（中圆柱）在中间平面上，相当于渐开线斜齿条和齿轮的啮合。设计蜗杆传动时，均取中间平面上的参数为基准。121.模数m和压力角α在中间平面上，蜗杆的轴面压力角、模数应与蜗轮的端面压力角、模数对应相等，且均为标准值。而蜗杆与蜗轮的啮合本

7、质上相当于螺旋齿轮传动，因此蜗杆和蜗轮的螺旋线旋向应相同且两螺旋角互为余角，即:正确啮合条件2.蜗杆的分度圆直径d1和直径系数qd1、q、m标准化其常用值见P245表11-2（标准值）加工蜗轮要用与蜗杆同样参数和直径的蜗轮滚刀为了减少滚刀数目、便于刀具标准化定为标准值，并与有一定的搭配关系直径系数一.圆柱蜗杆传动主要参数及其选择：13但考虑到太大时，效率增量小而制造较困难，因此，动力传动中角的一般范围为：=15～300。3.蜗杆导程角papapzpz故与大小相等、旋向相同d1（或q），,,但蜗杆的

8、刚度和强度越小。蜗杆分度圆上的导程角满足：1144.蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i：加工困难蜗杆头数：:实现大传动比或要求自锁2、4要求效率蜗轮齿数太少会根切、传动平稳性差；蜗轮齿数太多，若m不变时，d2增大，导致蜗杆长度增大，刚度减小而影响啮合精度；若d2不变，m减少、蜗轮齿根弯曲强度就会降低。因此，取。一般动力蜗杆传动的传动比为：15215.齿面间的相对滑动速度：6.中心距：v2v1vs传动比与蜗杆头数、蜗轮齿数的