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1、第12章蜗杆传动§12-1蜗杆传动的特点和类型§12-2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸§12-3蜗杆传动的失效形式、材料和结构§12-4圆柱蜗杆传动的受力分析§12-6圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算§12-5圆柱蜗杆传动的强度计算10.5.4普通蜗杆传动的受力分析在机构运动简图中的规定画法:ABA向B向B向普通蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮的受力分析相同,轮齿受到法向载荷Fn,可将Fn分解为径向载荷Fr、周向载荷Ft、轴向载荷Fa。蜗杆传动受力方向:力的大小:实例:蜗杆传动的受力的方向确定图示蜗杆传动中,已知蜗杆的转向和旋向,确定蜗轮的转向、蜗杆和蜗轮的
2、受力情况。Fr1Fr2Ft2Ft1Fa1Fa2Fr1Fr2Ft2Ft1Fa1Fa2n2n2(1)(2)n1n1右旋左旋设计:潘存云§12-1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°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。蜗杆设计:潘存云2ω2蜗轮设计:潘存云改进措施:将刀具做成蜗杆状,用范成法切制蜗轮,所得蜗轮蜗杆为线接触。点接触优点: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:传动效率低、蜗轮
3、齿圈用青铜制造,成本高。线接触设计:潘存云设计:潘存云类型按螺旋面形状分:阿基米德蜗杆渐开线蜗杆环面蜗杆按形状分有:圆柱蜗杆环面蜗杆设计:潘存云设计:潘存云圆柱蜗杆渐开线蜗杆阿基米德蜗杆设计:潘存云γ阿基米德螺线渐开线基圆2αα设计:潘存云d蜗杆旋向:左旋、右旋(常用)β1γ1精度等级:对于一般动力传动,按如下等级制造:v1<7.5m/s----7级精度;v1<3m/s----8级精度;v1<1.5m/s----9级精度;判定方法:与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同。设计:潘存云设计:潘存云设计:潘存云中间平面1.正确啮合条件中间平面:过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。正确啮合条件是中间平面
4、内参数分别相等:mt2=ma1=m,αt2=αa1=α取标准值在中间平面内,蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。§12-2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸一、圆柱蜗杆传动的主要参数2α压力角:α=20°模数m取标准值,与齿轮模数系列不同。分度传动,推荐用α=15°动力传动,推荐:α=25°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GB10088-882.模数m和压力角α设计:潘存云设计:潘存云为了减少加工蜗轮滚刀的数量,规定d1只能取标准值。蜗轮
5、蜗杆轮齿旋向相同.若∑=90°∴γ1=β2ttβ2β1∵γ1+β1=90°蜗轮右旋蜗杆右旋=β1+β2β1γ1d1s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。esd2∑表12-1蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列mmm11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)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设计:潘存云3.
6、传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数z1:即螺旋线的数目。d蜗杆转动一圈,相当于齿条移动z1个齿,推动蜗轮转过z1个齿。传动比:z1z2=---n2n1i=---通常:z1=1~4若想得到大i,可取:z1=1,但传动效率低。对于大功率传动,可取:z1=2,或4。蜗轮齿数:z2=iz1为避免根切:z2≥26一般情况:z2≤80z2过大→→蜗杆长度↑→刚度、啮合精度↓结构尺寸↑设计:潘存云设计:潘存云表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将分度圆柱展开得:=z
7、1px1/πd1=mz1/d1tgγ1=l/πd14.蜗杆的导程角γπd1lpx1γ1d1γ1β15.蜗杆直径系数q加工时滚刀直径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相同,为了限制滚刀的数量,国标规定分度圆直径只能取标准值,并与模数相配。q为蜗杆:定义:q=d1/m一般取:q=8~18。可由表12-1计算得到。直径系数见下页m11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(4