蜗杆传动机构-ppt课件

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1、9.1蜗杆传动机构概述9.2圆柱蜗杆传动机构的基本参数和尺寸9.3蜗杆传动的设计第九章蜗杆传动机构一、特点3、传动比大，准确恒定，一般i=5~802、重合度大，传动平稳，噪声低（连续啮合）6、齿面间滑动速度大，发热磨损大（需热平衡计算）5、可实现自锁（效率低于40%）4、传动效率低，z1=1η=0.7～0.75,z1=2η=0.75～0.827、技术数据:n1=4000r/min;v1=69m/s;P=1000kW;T2=700kNm1、传递空间交错轴间运动与动力常用9.1蜗杆传动机构概述9.1蜗杆传动机构概述9.1

2、蜗杆传动机构概述二、类型9.1蜗杆传动机构概述齿型：轴垂面：阿基米德螺线轴面：直廓（αx1=20°直齿条齿廓）特点：加工方便，应用广，不能磨削，精度低加工：直刃车刀，切削刃过轴线9.1蜗杆传动机构概述加工：两把梯形直刃刀加工，切削刃面与蜗杆基圆柱相切齿形：轴垂面：渐开线，轴剖面：凸齿廓基圆柱切面:直齿廓特点：可滚切、磨削，制造精度高9.1蜗杆传动机构概述加工：直刃车刀切削刃面在蜗杆螺旋线法面内齿形：蜗杆：轴垂面：延伸渐开线，轴剖面：凸齿廓法面：直廓（齿形角αn=20°）特点：可车、指状铣刀、盘铣刀加工，磨削困难9.1

3、蜗杆传动机构概述加工：直刃铣刀或砂轮在蜗杆螺旋线齿间法面内齿形：蜗杆：轴垂面：近似阿基米德螺线轴剖面：凸齿廓齿法面：凸齿廓特点：不能车，可铣、可磨获得高精度，应用广泛9.1蜗杆传动机构概述加工：凸圆弧车刀车削加工齿形：蜗杆轴剖面：凹圆弧蜗轮端面齿廓：凸圆弧特点：高承载(>普蜗50%)、高效90%、应用广泛9.1蜗杆传动机构概述9.1蜗杆传动机构概述一、主要参数与选择1、模数m和齿形角a（1）中间平面：过蜗杆轴线、垂直蜗轮轴线的平面（2）啮合关系：齿条、齿轮啮合mx1=mt2=m;ax1=at2=a；β2=γ1(3)基

4、准蜗杆齿形角：阿基米德蜗杆（ZA）：ax1=20°延伸渐开线蜗杆（ZN）：an1=20°渐开线蜗杆（ZI）：an1=20°法面与轴面齿形角的关系：中间平面9.2圆柱蜗杆传动机构的基本参数和尺寸2、蜗杆的分度圆直径d1分析：蜗轮滚刀的形状、尺寸和与之啮合的蜗杆尺寸基本相同，为了限制滚刀的数目，标准规定对应每一模数,仅有有限数目的标准蜗杆分度圆直径d1。9.2圆柱蜗杆传动机构的基本参数和尺寸3、蜗杆的头数z1、z2—按传动比与效率要求选定选取原则：(1)i大，取z1小，（避免z2过大，蜗轮尺寸大）(2)传递功率大，选大z

5、1(避免发热、功率损失)(3)z1=1、2、4、6(4)z2=27~80（d2、m、z2的关系）z1小，机构紧凑、加工方便；效率较低；z1大，效率越高，加工困难。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。9.2圆柱蜗杆传动机构的基本参数和尺寸4、主要尺寸蜗轮蜗杆9.2圆柱蜗杆传动机构的基本参数和尺寸一、失效形式与设计准则1、蜗杆刚度不足：蜗杆齿强度高，只计算轴强度、刚度2、蜗轮胶合、点蚀、磨损（条件性设计）闭式传动：按接触强度设计（降低许用应力考虑磨损、胶合）校核弯曲强度开式传动：按弯曲强度设计3、系统过热：热平衡计算9.3蜗

6、杆传动的设计二、常用材料要求：强度足够，良好的减摩性、耐磨性、抗胶合能力蜗轮材料：锡青铜:(ZCuSn10Pb1等)，耐磨好，价格高，用于VS>3m/s铝青铜:(ZCuAl19Mn2等)，耐磨差，强度高，价格低VS<2m/s铸铁：耐磨差，强度低，价格低，有自锁要求传动蜗杆材料：高速重载—合金钢渗碳淬火(15Cr，20Cr，20CrMnTi)、硬度58~62HRC表面淬火(45，40Cr，40CrNi)、硬度45~50HRC一般低速中载—碳钢(40，45)调质，硬度200~300HBS9.3蜗杆传动的设计三、蜗杆的结构

7、蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体。当蜗杆螺旋部分的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度较前一种差。9.3蜗杆传动的设计四、蜗轮的结构为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：整体式蜗轮配合式蜗轮拼铸式蜗轮螺栓联接式蜗轮9.3蜗杆传动的设计五、轮齿受力分析1、大小与相互关系9.3蜗杆传动的设计3、转向判定9

8、.3蜗杆传动的设计六、蜗轮齿面接触强度计算基于赫兹公式，钢制蜗杆与青铜蜗轮或铸铁蜗轮配对时，蜗轮齿面接触强度的校核公式为9.3蜗杆传动的设计设计公式为式中K——载荷系数，用于考虑工作情况、载荷集中和动载荷的影响，查表9-4；ZE——材料系数，查表9-5；[σH]——蜗轮材料的许用接触应力，单位为MPa。由设计公式计算求得的m2d1值，查表9-1