机设第7章蜗杆传动

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1、第7章蜗杆传动§7-1蜗杆传动的类型§7-2普通圆柱蜗杆传动的主要参数§7-3普通蜗杆传动的承载能力计算§7-5圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计§7-4普通圆柱蜗杆传动的效率、及几何尺寸计算润滑及热平衡计算本章学习的基本要求：熟练掌握的内容1）蜗杆传动的特点及应用，蜗杆传动主要参数的合理选择及几何尺寸的计算；2）蜗杆传动受力分析，蜗轮转向判断；3）蜗杆传动的失效形式、材料选择及强度计算；4）蜗杆传动的润滑、效率计算及热平衡计算。本章的重点：蜗杆直径系数q的含义，蜗杆的受力分析及蜗轮转向判断。作用：用于传递交错轴之间的回转运动和动力。蜗杆主动、蜗

2、轮从动。∑＝90°形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。1ω1所得齿轮称为:蜗杆。而啮合件称为:蜗轮。蜗杆2ω2蜗轮优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。分度机构：i=1000,通常i=8~80缺点：摩擦损失较大，效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。一般：η=0.7~0.8，自锁：η≈0.4类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆§7-1蜗杆传动的类型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普通圆

3、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。普通圆柱蜗杆§7-1蜗杆传动的类型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圆弧圆柱蜗杆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。§7-1蜗杆传动的类型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阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆阿

4、基米德蜗杆(ZA)γ阿基米德蜗杆双刀加工αα阿基米德螺线§7-1蜗杆传动的类型类型环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动§7-1蜗杆传动的类型锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆渐开线蜗杆(ZI)渐开线蜗杆渐开线基圆α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阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆γdx延伸渐开线αα车刀对中齿厚中心法面法向直廓蜗杆(ZN)§7-1蜗杆传动的类型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阿基米德蜗

5、杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆(ZK)2αγ近似于阿基米德螺线是一种非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加工，只能在铣削或磨削，加工时工件作螺旋运动，刀具作旋转运动。砂轮γ§7-1蜗杆传动的类型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阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆环面蜗杆传动特点：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§7-1蜗杆传动的类型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

6、传动圆弧圆柱蜗杆传动阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆锥蜗杆传动特点：锥蜗杆1）同时接触的点数较多，重合度大；2）传动比范围大，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。§7-1蜗杆传动的类型中间平面中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。在中间平面内，(普)蜗杆传动相当于齿轮齿条的啮合传动。故设计时，均取中间平面上的参数和尺寸为基准，并沿用齿轮传动的计算关系。2α§7-2（普）蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算ZA蜗杆：αa=20°轴向由蜗杆传动正确啮合的条件，得：1.模数m和压力角α压力角Z

7、N蜗杆：αn=20°法向ZI蜗杆：αn=20°ZK蜗杆：αn=20°ma1=mt2=mαa1=αt2（一）主要参数及其选择由于蜗杆传动在中间平面内相当于渐开线齿轮与齿条的啮合§7-2（普）蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算2.蜗杆的分度圆直径d1和导程角γ蜗杆的螺旋面和分度圆柱面的交线是一条螺旋线，将分度圆柱展开得：tanγ=pz/πd1=z1pa/πd1=mz1/d1πd1paγd1γβ1pz§7-2（普）蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算tanγ=mz1/d1→d1=mz1/tanγ可见，对每一个模数m，当z1和γ不同时，可有很多不同d

8、1。q=d1/m---蜗杆的直径系数为了限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化d1=mq≠mz1tgγ=z1/q§7-2（普）蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算需配备很多蜗轮滚刀---表7--1z1z2=---