机械设计基础-第6章-蜗杆传动doc资料.ppt

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1、机械设计基础-第6章-蜗杆传动按蜗杆齿廓曲线或所用刀具的形状不同(ZA型、ZI型)§6-1蜗杆传动的特点与类型按蜗杆旋向分§6-1蜗杆传动的特点与类型左旋右旋按蜗杆头数不同单头多头三、精度等级12级，对于动力传动，选6～9级V<7.5m/s：选7级V<3.0m/s：选8级V<1.5m/s：选9级§6-2圆柱蜗杆传动的主要参数和尺寸一、主要参数1.模数和压力角蜗杆传动的设计计算以中间平面的参数和几何关系为准。正确啮合条件：相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。蜗杆的轴向模数ma1,蜗轮的端面模数mt2——蜗杆的导程角。——蜗轮的螺旋角。式中：2.传动比蜗杆头数Z1：Z1=1

2、、2、4，大传动比时为Z1=1。蜗轮齿数Z2：为增加传动的平稳性，蜗轮齿数宜取多些。为避免蜗轮轮齿发生根切传动比二、蜗杆传动的几何尺寸计算1.蜗杆直径系数与蜗杆分度圆直径2.中心距二、蜗杆传动的几何尺寸计算名称计算公式蜗杆蜗轮蜗杆、蜗轮分度圆直径齿顶高齿根高蜗杆齿顶圆直径，蜗轮喉圆直径齿根圆直径蜗杆轴向齿距，蜗轮端面齿距径向间隙现有一阿基米德蜗杆，压力角α=20°。已知：测得蜗杆齿顶圆直径da1=49.95mm，沿齿顶量得两个齿距的平均值2Px1=15.65mm，欲配制一蜗轮，使其用于传动比i=62的动力蜗杆传动。试计算：所配蜗轮的主要尺寸。例题解：取标准值蜗杆分

3、度圆直径例题（续）蜗轮齿数：蜗轮螺旋角：蜗轮分度圆：蜗轮喉圆：蜗轮齿根圆：中心距：（右旋）§6-3蜗杆蜗轮的材料与结构、蜗杆及蜗轮的材料1.蜗杆高速重载蜗杆：常用20Cr，20CrMnTi或40Cr，42SiMn，45（淬火）一般蜗杆：采用40，45（调质）低速或人力传动：采用铸铁2.蜗轮常采用锡青铜或锡铝铜制造。二、蜗杆和蜗轮的结构1.蜗杆—蜗杆轴2.蜗轮整体结构或组合结构§6-4蜗杆传动的相对滑动速度、效率和润滑一、蜗杆传动的相对滑动速度蜗轮与蜗杆啮合点处圆周速度为V1，V2两轴交错90°，形成相对滑动速度Vs。影响润滑，发热，齿面失效、传动效率。的影响一般：

4、二、蜗杆传动效率包括三部分轮齿啮合效率轴承摩擦损耗的效率箱体内润滑油搅动时的效率蜗杆总效率：当蜗杆为主动件时对闭式传动：蜗杆传动效率可由蜗杆头数估值。——当量摩擦角。查表。当时，蜗杆传动具有自锁性。注意：三、蜗杆传动的润滑1.目的减小摩擦，提高传动效率，减轻磨损，防止胶合。2.润滑方式油池浸油润滑蜗轮带油润滑压力喷油润滑由大小决定§6-5圆柱蜗杆传动的强度计算一、受力分析1.力的大小式中：§6-5圆柱蜗杆传动的强度计算2.力的方向蜗杆切向力——与转动方向相反。径向力——指向蜗杆的轴线。轴向力——用左右手法则判断。蜗轮切向力——与蜗杆轴向力相反。但与蜗轮转动方向相同

5、。径向力——指向蜗轮轴线。轴向力——与蜗杆切向力相反。二、蜗杆传动强度计算齿面磨损点蚀胶合2.设计准则闭式蜗杆传动：按蜗轮齿面疲劳接触强度进行设计，校核弯曲强度及刚度，再进行热平衡计算。开式蜗杆传动：按蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算。1.蜗杆蜗轮的主要失效形式：主要发生在蜗轮表面。二、蜗杆传动强度计算蜗轮齿面的接触疲劳强度ZE——综合弹性系数。钢与铸锡青铜：ZE=150钢与铝青铜等：ZE=160ZP——接触系数。查图12-11（一般d1/a=0.3～0.5）KA——载荷系数KA=1.1～1.4。校核公式设计公式二、蜗杆传动强度计算蜗轮轮齿弯曲疲劳强度计算——蜗轮的齿形系

6、数，按查图11-8。——蜗杆导程角。校核公式设计公式然后，粗算：三、蜗杆的刚度计算蜗杆较细长，其挠度Y须小于许用挠度[Y]E——蜗杆弹性模量。钢蜗杆T2——蜗杆危险截面惯性矩。l——蜗杆支点跨距l=0.9d2。三、热平衡计算单位时间蜗杆传动摩擦损耗产生的热量以自然冷却方式向外散去的热量当达热平衡时，润滑油的工作温度保持正常工作油温所需的散热面积：蜗杆输入功率，kW：蜗杆传动效率：传热系数：环境温度例题设计：一单级阿基米德蜗杆减速器。已知：输入轴传递功率p=2.8kW，转速n1=960r/min，传动比i=20，单向传动，载荷平稳，长期连续运转。解：蜗杆选45钢经表

7、面淬火，齿面硬度>45HRC；蜗轮轮缘选用ZCuSn10Pb1，砂型铸造。减速器为闭式传动。1.蜗轮接触疲劳强度计算蜗轮材料许用应力：查表得蜗杆头数：由传动比i=20，查表得Z1=2蜗轮齿数：蜗轮转速：蜗杆啮合效率：例题（续）由Z1=2，估值蜗轮转矩：载荷系数：假定d1/a=0.4，查图zp=2.8查表12-1：取m=6.3，d1=63mm，q=10例题（续）所以，接触强度合格。2.校核弯曲强度由当量齿数：查图：YFa2=2.42弯曲强度合格。例题（续）3.计算相对滑动速度与传动效率蜗杆导程角：蜗杆分度圆圆周速度：相对滑动速度：验算啮合效率：与估值相近。3.确定主

8、要几何尺寸