蜗杆传动的失效形式

《蜗杆传动的失效形式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§13.1概述§13.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构§13.3蜗杆传动的基本参数§13.4蜗杆传动的几何计算§13.5蜗杆传动的受力分析和效率计算§13.6蜗杆传动的强度计算§13.7蜗杆轴挠度计算§13.8温度计算§13.9蜗杆传动得润滑第11章蜗杆传动13.1概述13.1.1特点和应用蜗杆传动多用于减速，以蜗杆为原动件。也可用于增速，齿轮比单级为5～15，但应用很少。蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下，两轴在空间是相互垂直的，轴交角为90度。最大传动功率可达750kW，通常用在50kW以下；最高滑动速度可达35m/s。13.1概述蜗杆传动的

2、特点蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。但传动比大的时候传动效率很低，只能用在功率小的场合。传动平稳，无噪声，冲击振动小。缺点：在制造精度和传动比相同的条件下，效率比齿轮传动低，同时蜗杆一般需用贵重的减磨（如青铜）制造。与多级齿轮传动相比，蜗杆传动零件数目少，结构尺寸小，重量轻。13.1概述圆柱蜗杆传动（见图13.2）环面蜗杆传动锥蜗杆传动同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；详见13.11节13.1.2蜗杆传动的类型同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。阿基米德蜗杆（ZA型）其螺旋面的形

3、成与螺纹的形成相同。通常在无需磨削加工的情况下广泛采用，需要时要采用特制截面形状的砂轮。中间平面（参看图13.7）。阿基米德螺线。渐开线蜗杆（ZI型）端面齿廓为渐开线，与蜗杆基圆柱相切的截面上齿廓是直线，所以使用专用机床可以用平面砂轮磨削，容易得到高精度。法向直廓蜗杆（ZN型）螺线的导程角很大。加工时刀具的切削平面在垂至于齿槽（或齿厚）中点螺旋线的法平面内。可以磨削出极接近于延伸渐开线蜗杆的轮廓，可与蜗轮得到正确啮合圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）用具有圆弧形刀刃的刀具切出具有凹圆弧齿廓的螺旋线。（参看图13.3）在基本条件相同时，比普通圆柱蜗杆传动承载能力约大50％，效率约

4、高8～15％。传动比大、速度高时效果更为明显。按蜗杆形状不同分类13.1概述13.1.2蜗杆传动的类型一般采用右旋。两者原理相同，计算方法也相同，只是作用力的方向不同（径向力除外）。单头主要用于传动比较大的场合，要求自锁的传动必须采用单头。多头主要用于传动比不大和要求效率较高的场合。按蜗杆螺旋线不同分类按蜗杆头数不同分类13.1概述13.1.3精度等级的选择蜗杆的制造蜗杆可以在车床上切制，也可在特种铣床上用圆盘铣刀或指形铣刀铣制。为了保证正确的啮合，蜗轮要用与蜗杆同样大小的滚刀来切制。蜗杆的等级选择由于蜗杆传动啮合轮齿的刚度较齿轮传动大，所以制造等级对它的影响比齿轮传动

5、的更显著。蜗杆传动规定了12个精度等级，对于动力传动要按照6～9级精度制造。对于测量、分度等要求运动精度高的传动要按照5级或5级以上的精度制造。表13.1列出了6到9级精度等级的应用范围、制造方法、表面粗糙度和许用滑动速度。13.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构13.2.1蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效形式和齿轮传动类似，有疲劳点蚀、胶合、磨损、轮齿折断等。在蜗杆传动中，点蚀通常只出现在蜗轮轮齿上。蜗轮轮齿的磨损比齿轮传动严重得多。这是由于啮合处得相对滑动较大所致。在开式传动和润滑油不清洁得比试传动中，磨损尤其明显。一般地，蜗轮地强度较弱，所以失效总是在蜗轮上发生

6、。又，蜗轮和蜗杆间地相对滑动较大，比齿轮传动更容易产生胶合和磨粒磨损。而，蜗轮轮齿地材料通常比蜗杆材料软得多，发生胶合时蜗轮表面的金属会粘到蜗杆螺旋面上。13.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构13.2.2材料选择考虑到蜗杆传动难于保证高的接触精度，滑动速度又较大，以及蜗杆变形等因素，蜗杆和蜗轮材料不能都用硬材料制造：其一（通常是蜗轮）用减摩性良好的软材料来制造。——蜗轮材料铸锡青铜适用于滑动速度在12～26m/s范围内和持续运转的工况。离心铸造可得到致密的结晶粒组织，可取大值；砂型铸造的取小值。铸铝青铜适用于滑动速度小于10m/s的工况。抗胶合能力差，蜗杆硬度应不低

7、于45HRC。铸铝黄铜点蚀强度高，但抗磨性差，宜用于低滑动速度场合。灰铸铁和球墨铸铁适用于滑动速度小于2m/s的工况。前者表面硫化处理有利于减轻磨损，后者与淬火蜗杆配对能用于重载场合；直径较大的蜗轮常用铸铁。蜗轮材料的力学性能和设计数据参看表13.2。13.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构——蜗杆材料若按热处理不同分：硬面蜗杆和调质蜗杆。首先应考虑选用硬面蜗杆。渗碳钢淬火或碳钢表面/整体淬火＋磨削；氮化钢渗氮处理＋抛光，用于要求持久性高的传动中。只有在缺乏磨削设备时才选用调质蜗杆。受短时冲击的蜗杆，不宜用渗碳钢淬火，最好用调质钢。铸铁