机械原理蜗杆传动ppt课件.ppt

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1、第11章蜗杆传动蜗杆传动概述蜗杆传动的类型普通蜗杆传动的参数与尺寸普通蜗杆传动的承载能力计算普通蜗杆传动的效率、润滑与热平衡圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计1蜗杆传动的特点和应用第11章蜗杆传动优点：①单级传动比大、结构紧凑；②传动平稳、噪声和振动小；③适当选取蜗杆传动参数，可以实现反行程自锁等。缺点：①传动效率低，一般只有0.70～0.92，当有自锁时其效率低于0.5；②需用较贵重的有色金属制造蜗轮。2§1蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆圆弧齿圆柱蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆延伸渐开线

2、蜗杆7-23阿基米德蜗杆传动(ZA型)阿基米德蜗杆又称为轴向直齿廓蜗杆，这种蜗杆切削时的刀具切削平面通过蜗杆轴线，所切出的蜗杆齿廓在轴面内为直线；在与轴线垂直的平面内，为阿基米德螺旋线。该类型蜗杆具有加工　、测量简单、方便等优点；单齿面不便于磨削，不宜采用硬齿面，传动效率低，只是用于低速轻载的传动中。a)单刀加工（当导程角γ≤3°时）b)双刀加工（当导程角γ＞3°时）4渐开线蜗杆传动(ZI型)渐开线蜗杆是使刀具切削平面通过蜗杆基圆的切平面时，所切出的蜗杆。其齿廓在基圆的切平面内为直线，而齿廓与垂直于蜗杆轴线的平面交线为

3、渐开线。这种蜗杆可用滚刀滚铣，也可进行磨削。因而，制造精度较高，也可采用硬齿面。适用于批量生产、大功率、高速传动的场合。5延伸渐开线蜗杆传动（ZN型)延伸渐开线蜗杆又称为法向直廓蜗杆，切削时刀具的切削平面在垂直于齿槽（或齿厚）中点螺旋线的法平面内，在法面内的齿形为直线。而在垂直于轴线平面内的齿形为延伸渐开线。这种蜗杆容易实现磨削，可采用硬齿面，精度和传动效率较高。适用于螺旋线数较多、导程较大的蜗杆传动。a)单刀加工b)双刀加工6圆弧齿圆柱蜗杆传动（ZC型）圆弧齿圆柱蜗杆（ZC）与上述蜗杆不同，其齿阔的形状为圆弧。用于传

4、递动力的圆弧齿圆柱蜗杆，在螺旋线的法平面内齿廓为凹圆弧；在蜗杆的轴面内为近似的凹圆弧。蜗轮齿廓在蜗杆的轴面内为近似的凸圆弧。因此，蜗杆蜗轮啮合时为凹凸圆弧齿啮合传动，承载能力大、结构紧凑、传动效率高，是目前我国推广使用的一种蜗杆传动。b)蜗杆法面齿形c)蜗杆轴面齿形7主要参数§2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸标准压力角=20标准模数m查表1、模数m、压力角α★中间平面（主平面）——通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面：★正确啮合条件——mx1=mt2=mx1=t2==20°γ=★标准参数——∵中间平面内

5、→相当于齿轮齿条啮合∴取中间平面的参数为标准参数※蜗杆的轴（x面）蜗轮的端面（t面）2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q为了限制滚刀数目→d1标准化（见表）蜗杆直径系数：q=d1/m8主要参数§2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸标准压力角=20标准模数m查表1、模数m、压力角α★中间平面（主平面）——通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面：★正确啮合条件——mx1=mt2=mx1=t2==20°γ=★标准参数——∵中间平面内→相当于齿轮齿条啮合∴取中间平面的参数为标准参数※蜗杆的轴（x面）蜗轮的端面（t面）2

6、、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q为了限制滚刀数目→d1标准化（见表）蜗杆直径系数：q=d1/m94.蜗杆分度圆柱导程角γ5.中心距a（传动比和中心距荐用值见教材或国家标准。）γ3.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2z1↓，自锁↑，但效率↓；z1↑，效率↑，但制造困难。因此，要求传动效率高的蜗杆传动选较多的头数；而要求自锁的蜗杆传动则选单头为宜。z2＝iz1=28～80。但需注意：①规定z2≥28（z2min≥17）。∵当z2＜26时，啮合区↓↓，传动平稳性↓；当z2≥30时，可实现两对齿以上的啮合。②传递动力时，要求z2≤80

7、。∵当d2不变时，z2↑，m↓，蜗轮轮齿弯曲强度↓；而当m不变时，z2↑,→d2↑，→蜗杆长度↑→蜗杆刚度↓。③此外还应避免蜗杆头数与蜗轮齿数之间存有公因数，以使蜗杆蜗轮磨损均匀。6.传动比i和齿数比u10⑵蜗杆传动变位的目的：①凑配中心距（变位前后，z2=z’2，即i不变，a’≠a）⑴蜗杆传动变位的方法：　在切制蜗轮时，使刀具相对于加工标准蜗轮时的位置沿径向进行移位来实现。蜗杆传动的变位为了有利于提高蜗轮轮齿的强度，最好取x2＞011②改变传动比（变位前后，a’=a，但z’2≠z2，即i改变，）变位前：变位后：∵a’

8、=a，∴有：当z’2＜z2时x＞0→i↓当z’2＞z2时x＜0→i↑显然：如：∵蜗轮齿数只能为整数∴x只能取±0.5和±1，而不能取其他的值。蜗杆传动的几何计算12§3蜗杆传动的承载能力计算①闭式蜗杆传动：胶合、点蚀和磨损；开式蜗杆传动：磨料磨损；②失效通常发生在蜗轮轮齿上；2、蜗杆传动的设计准则※1、蜗杆传动的主要失效形式闭式传