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1、蜗杆传动参赛选手:****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:
2、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;v
3、1<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1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3810,12.5,1
4、6,20,25,31.5,40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(2
5、8)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.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
6、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:=z1px1/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。tgγ1=pxz
7、1/πd1=z1/q于是有:d1=mq可由表12-1计算得到。直径系数见下页=mz1/d1m11.251.62d1182022.42028(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…表12-1蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列mm20q=12.528q=17.51.6设计:潘存云1p2vSω112p由相对运动原理可知:v2=v1+vS6
8、.齿面间滑动速度vS及蜗轮转向的确定=v1/cosγ