《蜗轮蜗杆》PPT课件

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1、第7章蜗杆传动7.1概述7.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸7.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构7.4圆柱蜗杆传动的受力分析7.6圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算7.5圆柱蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的特点和类型作用：用于传递交错轴之间的回转运动和动力。蜗杆主动、蜗轮从动。∑＝90°1ω1蜗杆2ω2蜗轮优点：①传动比大、结构紧凑；②传动平稳，噪声小；③一定条件下可自锁。缺点：①传动效率低；②蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。环面蜗杆圆柱蜗杆渐开线蜗杆阿基米德蜗杆γ阿基米德螺线渐开线基圆2ααd蜗杆旋向：左旋、右旋(常用)β1γ1判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相

2、同。中间平面中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。在中间平面内，蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。2α模数m取标准值，与齿轮模数系列不同。第一系列1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3810,12.5,16,20,25,31.5,40第二系列1.5,3,3.5,4.5,5.56,7,12,14蜗杆模数m值GB10088-881.模数m和压力角αd1esd2m11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)

3、71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…表6－2蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列mm20q=12.528q=17.51.63.蜗杆头数z1蜗杆头数z1：即螺旋线的数目。d表12-2蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的推荐值传动比i7~1314~2728~40>40蜗杆头数z1422、11蜗轮齿数z228~5228~5428~80>40若∑＝90°∴γ1＝β2ttβ2β1∵γ1+β1＝90°＝β1+β2β1γ1s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。∑将分度圆柱展开得：=z1px1/πd1=mz1/d1tg

4、γ1=l/πd14.蜗杆的导程角γπd1lpx1γ1d1γ1β15.蜗轮齿数z26.传动比i与齿数比u7.标准中心距圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算表12-3普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算名称计算公式蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径齿顶高齿根高顶圆直径根圆直径蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距径向间隙中心距蜗杆蜗轮d1=mqd2=mz2ha=mha=mdf=1.2mqdf=1.2mqda1=m(q+2)da1=m(q+2)df1=m(q-2.4)df2=m(q-2.4)pa1=pt2=px=πmc=0.2ma=0.5(d1+d2)m=0.5m(q+z2)7.3蜗杆传动的失效形式、材料

5、和结构7.3.1蜗杆传动的失效形式及设计准则主要失效形式：胶合、点蚀、磨损。材料蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。蜗杆采用碳素钢与合金钢：表面光洁、硬度高。材料牌号选择：高速重载蜗杆：20Cr,20CrMnTi(渗碳淬火56~62HRC)或40Cr42SiMn45(表面淬火45~55HRC)一般蜗杆：4045钢调质处理(硬度为220~250HBS)蜗轮材料：vS>12m/s时→ZCuSn10P1锡青铜制造。vS<12m/s时→ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜vS≤6m/s时→ZCuAl10Fe3铝青铜。vS<2m/s时→球墨铸铁、灰铸铁。7.3.2常用材料7.4

6、圆柱蜗杆传动的强度计算Ft2Fr2Fa2Ft1Fr1Fa1ω2Ft1=Fa2Fr1=Fr2Fa1=Ft2=2T1/d1=2T2/d2=Ft2tgα式中：T1、T1分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。T2=T1iηω2α7.4.1力分析7.4.2圆柱蜗杆传动的强度计算蜗轮齿面的接触强度计算与斜齿轮相似，仍以赫兹公式为基础。以蜗轮蜗杆的节点处啮合相应参数代入即可。1.接触疲劳强度表12-4锡青铜蜗轮的许用接触应力[σH]蜗轮材料铸造方法适用的滑动速度蜗杆齿面硬度ZQSn10-1ZQSn5-5-5砂型≤12180200金属型≤12135150Vsm/sHBS≤350HRC≥4

7、5金属型≤25200220砂型≤10110125当蜗轮采用青铜制造时，蜗轮的损坏形式主要是疲劳点蚀，其许用的接触应力如下表：当蜗轮采用无锡青铜或铸铁制造时，蜗轮的损坏形式主要是胶合。其许用的接触应力应根据材料组合和滑动速度来确定。表12-5铝青铜及铸铁蜗轮的许用接触应力[σH]Mpa蜗轮材料蜗杆材料滑动速度vsm/sZQAl10-3HT150淬火钢*渗碳钢调质钢0.52501301101230115902109070180——160——120——2346890——*蜗杆未经淬火时需将表中[σH]值降低20%。HT150、HT2007.5蜗杆传动的效率、润滑和热平