机械设计基础电子教案教学全套课件(张建中)蜗杆传动.ppt

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1、§12.1蜗杆传动的类型和特点§12.2普通蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算§12.3蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择§12.4蜗杆传动的受力分析§12.5蜗杆传动的强度计算§12.6蜗杆传动的效率及热平衡计算§12.7蜗杆传动的安装与维护第12章蜗杆传动12.1蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动广泛应用于各种机械设备和仪表中，常用于减速且蜗杆为主动件，轴交角为90°的场合。蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成，用于传递空间两交错轴间的运动和动力。12.1蜗杆传动的类型和特点其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

2、蜗杆齿面的齿廓形状不同。阿基米德蜗杆（ZA型）渐开线蜗杆（ZI型）法向直廓蜗杆（ZN型）锥面包络圆柱蜗杆（ZK型）圆柱蜗杆传动环面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其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形的车刀切制而成的。其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；12.1.1蜗杆传动的类型同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。12.1蜗杆传动的类型和特点1.圆柱蜗杆传动(1)普通圆柱蜗杆传动1

3、.圆柱蜗杆传动12.1蜗杆传动的类型和特点②渐开线圆柱蜗杆(ZI型)如图所示蜗杆齿面为渐开线螺旋面，端面齿廓为渐开线，轴向剖面I-I上具有凸廓。蜗杆通常为车制，也可以用齿轮滚刀滚铣，并可磨削。这种蜗杆加工精度容易保证，传动效率高。一般用于蜗杆头数较多（3头以上）、转速较高和要求较精密的传动，如滚齿机、磨齿机上的精密蜗杆副等。12.1蜗杆传动的类型和特点③法向直廓圆柱蜗杆(ZN型)如图所示，亦称延伸渐开线蜗杆。蜗杆的法向剖面N-N上具有直线齿廓，轴向剖面I-I具有外凸曲线。端面齿廓为延伸渐开线。蜗杆可以车制，车削时刀具法向放置，有利于车削

4、＞15°的多头蜗杆，还可以磨削加工。这种蜗杆加工简单，加工精度容易保证，常用于机床的多头精密蜗杆的传动。12.1蜗杆传动的类型和特点④锥面包络圆柱蜗杆(ZK型)如图所示，蜗杆齿廓在各截面均呈曲线形状，故又称“曲纹面蜗杆传动”。蜗杆螺旋面由锥面盘状铣刀或砂轮包络而成，刀具轴线与蜗杆轴线在空间交错成导程角。这种蜗杆容易加工，精度较高，应用渐广。12.1蜗杆传动的类型和特点(2)圆弧圆柱蜗杆传动(ZC蜗杆)如图所示，蜗杆在轴向平面内具有凹圆弧齿廓，与蜗轮组成凹凸啮合传动形式。这种蜗杆传动承载能力大、效率高、耐磨，在冶金、建筑、化工等机械中得到广

5、泛的应用。点此观看动画演示12.1蜗杆传动的类型和特点2.环面蜗杆传动环面蜗杆传动如图所示。蜗杆螺纹段的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面。该传动同时啮合的齿对数增多，承载能力为普通圆柱蜗杆的2～4倍，齿间润滑油膜易形成和保持，效率高，体积小，寿命长，但制造、安装复杂。12.1蜗杆传动的类型和特点3.锥蜗杆传动如图所示，蜗杆为一等导程的锥形螺纹，故称锥蜗杆。涡轮像一个曲线齿圆锥齿轮，故称锥轮。他们的轴线在空间交错，交错角通常为90°。锥蜗杆传动的特点是：啮合齿数多，重合度大，故传动平稳，承载能力高，涡轮能用淬火钢制造，可节省有色金属。

6、12.1蜗杆传动的类型和特点点击观看蜗杆传动类型比较12.1.2蜗杆传动的特点蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。传动平稳、噪声小。可制成具有自锁性的蜗杆。蜗杆传动的主要缺点是效率较低。蜗轮的造价较高。12.1蜗杆传动的类型和特点12.1蜗杆传动的类型和特点12.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准。点击观看动画演示中间平面：包含蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为中间平面。1.模数m和压力角a蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆

7、的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，即ma1=mt2=maa1=at2=20°12.2.1蜗杆传动的主要参数及其选择12.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸式中、为标准值。ZA型蜗杆，ZI、ZN型蜗杆的法向压力角。2.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆直径d1。蜗杆主要参数常用值及其匹配表直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数。当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，对于

8、小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆有足够的刚度。3.蜗杆导程角γ和蜗轮螺旋角β在m和d1为标准值时，z1↑→γγ↑由右图得tanγ====或=12.2普通圆柱蜗杆传动的主要