机械设计基础 蜗杆 参赛课件

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1、蜗杆传动参赛选手：*****参赛选手：*****蜗杆传动学习目标：1、了解蜗杆传动的类型、应用特点，蜗轮蜗杆的结构；2、掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数；3、掌握蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料；4、掌握普通圆柱蜗杆传动的受力分析及强度计算方法；5、了解蜗杆传动的效率及热平衡计算。重点内容：1、掌握蜗杆传动的失效形式及设计准则；2、掌握普通圆柱蜗杆传动的受力分析和设计计算。5.1概述作用：用于传递空间交错轴之间的回转运动和动力。一般蜗杆主动、蜗轮从动。形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。1ω1所得齿轮

2、称为:蜗杆。而啮合件称为:蜗轮。蜗杆2ω2蜗轮改进措施：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、自锁性。分度机构：i=300,通常i=10~80缺点：传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。线接触摩擦、磨损严重。机床：数控工作台、分度机构汽车：转向器冶金：材料运输矿山：开采设备起重运输：提升设备、电梯、自动扶梯应用：类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC环面蜗杆锥蜗杆圆柱蜗杆5.1.1蜗杆传动的类型普通圆柱蜗杆类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱

3、蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用直线刀刃的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。圆弧圆柱蜗杆类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的区别仅是加工用的车刀为圆弧刀刃。传动特点：1）传动效率高，一般可达90%以上；2）承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的1.5~2.5倍；3）结构紧凑。γ类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK阿基米德螺线2α单刀

4、加工阿基米德蜗杆(ZA)类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK阿基米德蜗杆(ZA)γ阿基米德蜗杆ZA双刀加工αα阿基米德螺线特点：便于车削加工，但磨削困难类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK渐开线蜗杆(ZI)渐开线蜗杆渐开线基圆α特点：便于车削加工，可滚铣，可平面砂轮磨削。延伸渐开线类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基

5、米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZKγdxαα车刀对中齿厚中心法面法向直廓蜗杆(ZN)类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK法向直廓蜗杆(ZN)γdx延伸渐开线γ’2α车刀对中齿槽中心法面特点：便于车削加工，直母线砂轮磨齿。类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK锥面包络圆柱蜗杆(ZK)2αγ近似于阿基米德螺线是一种非线性螺旋齿面蜗杆

6、。不能在车床上加工，只能铣削或磨削，加工时工件作螺旋运动，刀具作旋转运动。砂轮γ类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK环面蜗杆传动特点：1）传动效率高，一般可达85~90%；2）承载能力高，约为阿基米德蜗杆的2~4倍；3）要求制造和安装精度高。环面蜗杆锥蜗杆类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动ZC阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆ZI法向直廓蜗杆ZN锥面包络圆柱蜗杆ZK锥蜗杆传动特点：1）同时接触的点数较多，重合度大；2）传动比范围

7、大，一般为10~360；3）承载能力和传动效率高；4）制造安装简便，工艺性好。阿基米德蜗杆ZA最常用d蜗杆旋向：左旋、右旋(常用)β1γ1精度等级：对于一般动力传动，按如下等级制造：v1≤5m/s----7级精度；v1≤3m/s----8级精度；v1≤1.5m/s----9级精度；判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同。5.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算中间平面—通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。5.2.1主要参数中间平面正确啮合条件是中间平面内参数分别相等：2αmt2=ma1=m在中间平面内，蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合1、正确啮合条件αt

8、2=αa1=αγ=β压力角:α=20°模数m取标准值