复件第13章蜗杆传动

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1、蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力。最常用的是轴交角∑=90°的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为5－80，常用15－50；在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。第13章蜗杆传动13.1分类、特点13.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构13.3圆柱蜗传动的基本参数13.6圆柱蜗杆传动的强度计算13.7蜗杆轴挠度计算13.8温度计算13.9蜗杆传动的润滑13.5蜗杆传动受力分析和效率计算13.4圆柱蜗杆

2、传动的几何计算本章涉及的主要问题13.1概述13.1.1特点和应用13.1.2分类蜗杆传动的特点蜗杆传动的分类圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆阿基米德蜗杆（ZA）渐开线蜗杆（ZI）法向直廓蜗杆（ZN）圆弧圆柱蜗杆(ZC)环面蜗杆传动锥蜗杆传动按外形分类图图图图图图按旋向和头数分类应用更易产生磨损和胶合。一般情况下，失效总是发生在蜗轮上。13.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构13.2.1失效形式13.1.3精度等级的选择（自学）根据什么来选蜗杆传动的精度等级？1．对蜗轮材料的要求是什么？2.蜗轮常用材料有哪些？13.2.2

3、材料（自学）3.选择蜗轮材料的主要依据是什么？13.2.3蜗杆和蜗轮的结构13.3圆柱蜗杆传动的基本参数中间平面－在中间平面上蜗杆传动相当于齿条与齿轮的啮合传动。13.3.1基本齿廓在给定平面上的基本齿廓＝渐开线轮齿的基本齿廓。C=0.2m,ρf=0.3mm。设计时，均取给定平面上的参数（如m,α等）和尺寸（如齿顶圆、分度圆等）为基准。名称符号说明模数m蜗杆轴向模数ma1=蜗轮端面模数mt2=模数m按GB（表13.4）取标准值齿形角αZA、ZI蜗杆轴向齿形角αX1=α0=200；ZN蜗杆法向压力角αn=α0=200蜗

4、杆分度圆直径d1为了蜗轮滚刀规定尺寸的标准化、系列化，将d1定为标准值表13.4，以限制切制蜗轮时所需要的滚刀数目，提高生产率。圆柱蜗杆传动的基本参数蜗杆直径系数q蜗杆分度圆直径d1与模数m，q=d1/m。q为导出值，不一定是整数。蜗杆头数Z1通常取z1=1、2、4、6，头数多，效率高，会使加工困难；头数少，效率低，发热量大。要求反程自锁z1＝1。蜗轮齿数Z2为了保证始终有两对以上齿啮合，通常规定Z2>30,以增加传动的平稳性。100>Z2>28。传动比i12齿数比uu=蜗轮齿数Z2/蜗杆头数Z1，减速传动时u=i蜗

5、杆γtgγ=Z1/q，要求有自锁性能时，γ应小，即应取头数Z1=1;γ多在3.5°-33°之间。γ小易自锁，γ大传动效率高，但蜗杆加工困难中心距aA是蜗杆传动最基本的尺寸，它反映传递功率的大小和传动的外廓尺寸，常用中心距见p264蜗轮X21）变位的主要目的是配凑中心距和凑传动比，使之符合标准或推荐值。2）为保持加工蜗轮时的滚刀尺寸不变，蜗杆是不变位的。3）当配凑中心距时:齿数不变，正变位x2=（a'-a）/m；凑传动比：中心距不变，齿数变化，x=(Z2-Z2/)/2导程角变位系数正确啮合条件：13.4圆柱蜗杆传动的几

6、何计算（自学）13.5蜗杆传动的受力分析和效率计算13.5.1作用力与斜齿圆柱齿轮传动受力相似作用点：力的方向：Ft2不计摩擦时：（以蜗轮为受力体）力的大小：蜗轮受力图13.5蜗杆传动的受力分析和效率计算；考虑效率时：（分别计算）力分析图12例题1.图示蜗杆1主动，其旋向、转向已知。试确定：1）蜗轮的转向、旋向；2）在图中标出蜗杆和蜗轮上作用力的方向。例题2.试标出图中蜗杆、蜗轮和齿轮的转向，绘出其啮合点的受力图（各用三个分力表示）。例题3.图示斜齿圆柱齿轮—蜗杆传动。已知蜗轮齿为右旋，转向如图示。试在图中画出：①蜗

7、杆螺旋线方向及转向；②为使П轴受轴向力较小，斜齿圆柱齿轮应取的螺旋线方向；③П轴上齿轮2和蜗杆3的受力方向，П轴轴向力的大小（用公式表示）。③小斜齿轮的螺旋线方向及П轴的转向。例题4.图示蜗杆—圆锥齿轮传动。已知蜗杆主动，大锥齿轮的转向如图示。试求：①为使蜗轮与锥齿轮3的轴向力方向相反，定出蜗轮和蜗杆螺旋线方向，并用公式表示П的轴向力；②画出各轴转向；③画出П轴上两轮各分力的方向。式中13.5.2效率主要影响因素：啮合效率蜗杆主动：蜗轮主动：（1）当量摩擦角啮合效率的主要影响因素：－与蜗杆副的材料、润滑油、啮合角、滑

8、动速度Vs有关。由（2）导程角在一定范围内导程角越大，啮合效率越高。z1越大，导程角越大，效率越高。q越小，导程角越大，效率越高。导程角、Vs、材料、润滑油等，其中导程角起主导因素。小结：影响效率的因素：闭式传动13.6圆柱蜗杆传动的强度计算开式传动传动功率、载荷性质、转速情况、蜗杆主动或从动，蜗杆上置（或下置）、环境状况、允许传动的最高温度等