《蜗杆传动》课件

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1、§12－2蜗杆传动的主要参数及几何关系§12－3蜗杆传动的失效、材料、受力§12－4蜗杆传动的设计计算第12章蜗杆传动设计§12－1蜗杆传动的类型及特点§12－5圆弧园柱蜗杆传动的设计§12－6蜗杆传动的效率、润滑、热平衡蜗杆传动概述§12-1蜗杆传动的类型及特点一、蜗杆的形成蜗杆蜗轮螺旋角：β1导程角：γ=90°-β1β1↑、b↑斜齿轮→蜗杆bβ1斜齿轮β1γ蜗杆蜗杆机构实质上是相错轴斜齿轮机构的变形。为了改善啮合情况，用与蜗杆的参数和尺寸相同的滚刀，按范成原理切制蜗轮。这样加工，蜗杆蜗轮啮合时为线接触。同时将蜗轮的母线做成弧形，部分地

2、包住蜗杆，以增加接触线的长度。点接触线接触蜗杆蜗轮传动§12-1蜗杆传动的类型及特点二、蜗杆的类型圆柱蜗杆环面蜗杆普通圆柱蜗杆（按刀具位置不同）阿基米德蜗杆延伸渐开线（法向直廓）蜗杆渐开线蜗杆§12-1蜗杆传动的类型及特点圆锥蜗杆阿基米德螺线阿基米德蜗杆(ZA)加工：刀刃与蜗杆轴线共面特点：端面---阿基米德螺线轴面---直线延伸渐开线蜗杆(ZI)延伸渐开线加工：刀具平面垂直于螺线法面---直线特点：端面---延伸渐开线§12-1蜗杆传动的类型及特点渐开线基圆渐开线蜗杆(ZI)加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切特点：端面---渐开线后两种蜗杆的

3、加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿基米德蜗杆。§12-1蜗杆传动的类型及特点§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系一、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件主平面（中间平面）：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。主平面正确啮合条件在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。γ=ββ11.蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2螺旋线的条数，称为蜗杆的头数Z1（取Z1=1-4）。头数过多→不易加工；蜗杆过长，蜗杆刚度↓；Z1取小些，自锁好；Z1取大些，效率高。二、蜗杆传动的主要参数（标准参数取在主平面）§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系蜗杆头数z1

4、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§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系Z2=iZ1；为保证传动平稳，Z2>26；一般Z2不宜大于80：Z2↑→结构尺寸↑，蜗杆刚度↓。2、压力角3、模数与齿轮不同，见表6-1。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GB10085-1988§12-2蜗杆传动主要

5、参数及几何关系4.蜗杆的导程角γ但制造困难自锁性好§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系5、蜗杆中圆（分度圆）直径d1与蜗杆直径系数q为了限制滚刀数量，对同一种模数的蜗杆，规定了1~4个标准的中圆直径。中圆直径d1与模数m的比值称为蜗杆直径系数q。蜗杆直径系数和标准模数对应值见表6-1。§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系→直径数太多→加工相配蜗轮的刀具数↑蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列（mm）m11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)

6、35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…摘自GB10085-88，括号中的数字尽可能不采用。§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系三、几何尺寸计算（与齿轮基本相同，自学）。四、传动比五、蜗轮的转向：左右手法：左旋左手，右旋右手，四指转向1，拇指反向；即为v2。§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系例：试判断蜗轮或蜗杆的转（旋）向。§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系五、啮合特点传动比大（一般i12=10~10

7、0)，结构紧凑；连续啮合且为线接触，传动平稳，噪声小；蜗轮主动时自锁，常用于起重机械；齿面滑动速度大，易发热、胶合、磨损，故蜗轮常用耐磨材料（青铜）制造，成本较高；效率低；轴向力较大。§12-2蜗杆传动主要参数及几何关系§12-3蜗杆传动的失效形式、材料和结构一、蜗杆传动的失效形式及材料选择主要失效形式：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

8、)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→ZC