蜗杆传动设计ppt课件.ppt

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1、第四章蜗杆传动设计§4-1概述§4-2蜗杆传动的主要参数与几何尺寸§4-3蜗杆传动的失效形式和设计约束§4-5蜗杆传动的效率和热平衡计算§4-4圆柱蜗杆传动的强度条件§4-6圆柱蜗杆传动的设计方法§4-8蜗杆传动类型的选择蜗杆传动用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。交错角一般为90°。§4-1概述1．传动比大，一般i=10~80，最大可达1000；2．重合度大，传动平稳，噪声低；4．齿面的相对滑动速度大，效率低；主要用于中小功率，间断工作的场合。广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。一、蜗杆传动的特点：3．结构紧凑，可实现反行程自

2、锁；5.成本高。二、蜗杆传动设计的主要任务在满足蜗杆传动的齿轮强度、蜗杆刚度、热平衡和经济性等约束条件下，1.合理确定蜗杆传动的主要类型；2.参数（模数、蜗杆头数、涡轮齿数、变位系数、蜗杆分度圆导程角和中心距等）；3.几何尺寸；4.结构尺寸。以达到预定的传动功能和性能的要求。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，加工出的蜗杆的齿廓形状不同。蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；重合度大；承载能力和效率较高。阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）渐开线蜗杆（ZI蜗杆）法向直

3、廓蜗杆（ZN蜗杆）锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动三、蜗杆传动的类型本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。按蜗杆形状分圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动按蜗杆形状分锥蜗杆传动按蜗杆形状分阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）在轴剖面：直线齿廓法剖面：凸曲线。端面齿廓：阿基米德螺线。车削加工，车刀切削平面通过蜗杆轴线，难于磨削，精度低。渐开线蜗杆（ZI蜗杆）在轴剖面：凸曲线其他剖面：半凸、半直线齿廓。端面齿廓：渐开线。车削加工，车刀刀刃平面与基圆相切，可以磨削，精度高。法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）在轴剖面

4、：凸曲线法剖面：直线齿廓。端面齿廓：延伸渐开线。车削加工，车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上，能磨削，精度高。锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）在轴剖面：曲线齿廓法剖面：曲线齿廓。端面齿廓：近似于阿基米德螺线。切削、磨削加工，盘状铣刀或砂轮放置在蜗杆齿槽的法向面内，精度高，目前应用广泛。按齿面形状分普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动在轴剖面：圆弧形齿廓。垂直轴剖面：阿基米德螺线。圆弧形车刀加工，切削时，刀刃平面通过蜗杆轴线。圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）法剖面：圆弧形齿廓。蜗杆用轴向剖面为圆弧的环面砂轮，装置在蜗杆螺旋线的

5、法面内，由砂轮面包络而成，精度高，我国正大力推广。圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）在中间平面上蜗杆的齿廓为内凹弧形，与之相配的涡轮齿廓则为凸弧形，是一种凹凸弧齿廓相啮合的传动。特点：综合曲率大，承载能力高，一般较普通圆柱蜗杆传动高50％～150％；瞬间接触线于滑动速度方向交角大，有利于啮合面间的油膜形成，摩擦小，传动效率高，一般可达90％以上；能磨削，精度高，应用广泛。§4-2蜗杆传动的主要参数与几何尺寸1）模数m和齿形角a在中间平面内，蜗杆的轴向模数mx1、轴向压力角αx1分别与蜗轮的端面模数mt2、端面压力角αt2相等且为标准值。中间

6、平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。是蜗杆的轴面是蜗轮的端面ZA蜗杆传动在中间平面内，相当于齿条与齿轮的啮合传动。蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面内确定。即mx1=mt2=m，αx1＝αt2阿基米德蜗杆的轴面压力角αx＝20°其余三种蜗杆的法向压力角αn＝20°一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算中间平面β1、普通圆柱蜗杆传动的主要参数2.蜗杆分度圆直径d1和直径系数q蜗杆分度圆直径d1定为标准值。即：q=d1／md1与模数m的比值称为蜗杆直径系数q。d1=qm是导出值3.传动比i通常蜗杆传动是以蜗杆为主动的减速装

7、置，其传动比为：式中，n1、n2分别为蜗杆和蜗轮的转速。m、d1、z1和q的匹配见表4－1。4.蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2将蜗杆分度圆柱螺旋线展开，z1为头数，蜗杆分度圆柱导程角gz1↑→g↑→效率η↑，但加工困难。正确啮合条件：mx1=mt2γ1＝β2（蜗轮、蜗杆交错角为90度，且旋向相同）αx1=αt2z1↓→传动比i↑，但传动效率η↓。常取，z1＝1，2，4，6。可根据传动比选取。z2=iz1。如z2太小，将使传动平稳性变差。如z2太大，蜗轮直径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。一般z2＝32～80d1γ5.变

8、位系数x2变位：即加工蜗轮时，改变刀具的位置。而蜗杆相当于刀具。故，只是蜗轮变位，而蜗杆不变位。即蜗轮尺寸变化，蜗杆尺寸不变。但是，变位以后，蜗杆的节圆改变，而蜗轮的节圆永远与分度圆重合。变位的目的：凑中心距和凑传动比。调整中心距所需