第11章-蜗杆传动ppt课件.ppt

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1、章节要点：1、蜗杆传动的基本知识；2、蜗杆传动的强度计算；3、蜗杆传动的热平衡计算；4、蜗杆传动的结构设计。第十一章蜗杆传动外形类似：螺旋与斜齿轮的传动从中间平面剖开：齿轮与齿条的传动§1蜗杆传动的类型和特点一、特点和应用蜗杆传动蜗杆减速器（一）蜗杆传动的特点：１、传动比大：i=5～80，仪表中：i=1000；２、冲击载荷小，传动平稳，噪声低；３、相对滑动速度大，4、效率低(单头：η＝80％)，5、可自锁（γ＜φν），此时η＜50％21n1V1V2VsγVs=V1/cosγ＝V2/sinγ传动比i（二）应用蜗杆应用P→750KW（通常＜50KW），Vs→35m/s（通

2、常＜15m/s）。由于i大，可用于机床分度机构、仪器仪表中。用于传递交错轴之间的回转运动。一般：空间垂直轴封轴封风扇二、蜗杆传动类型：圆柱蜗杆:加工容易、应用广泛按蜗杆形状分类圆柱蜗杆环面蜗杆锥蜗杆普通圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆锥蜗杆：为空间交错轴传动，同时接触点多，承载能力大、效率高，易于调整。正反转特性不对称。*锥蜗杆传动锥蜗杆传动实物环面蜗杆:同时啮合齿数多，承载能力高2～4倍，效率高η＝85～90％。制造、安装精度要求高。中间平面三、圆柱蜗杆传动1、普通圆柱蜗杆传动阿基米德蜗杆(ZA)阿基米德蜗杆单刀加工齿廓形状：端面齿廓——阿基米德螺旋线轴向齿廓——直线特点：轴向

3、剖面，相当齿条和齿轮啮合加工：车削——切削刃顶面过其轴线；加工方便，应用广，磨削困难，精度不高。阿基米德蜗杆双刀加工车刀对中齿厚中线法面车刀对中齿槽中线法面齿廓形状：端面齿廓——延伸渐开线法面齿廓——直线加工：车削——切削刃顶面过其法剖面；磨削困难法向直廓蜗杆(ZN)齿廓形状：端面齿廓——渐开线轴向齿廓——凸廓加工：车削，专用机床上磨削刀刃顶面与基圆柱相切渐开线蜗杆(ZI)铣刀（砂轮）回转曲面的包络面为蜗杆螺旋曲面齿廓形状：轴向、法向齿廓——曲线，加工：只能铣制及磨削。精度较高锥面包络蜗杆(ZK)主剖面：蜗杆齿廓——凹弧形蜗轮齿廓——凸弧形特点：效率高（90%以上），

4、承载能力高（较普通圆柱蜗杆高50-150%），体积小，结构紧凑。主剖面内为圆弧齿齿轮齿条传动。2、圆弧圆柱蜗杆传动（ZC）§2主要参数及主要几何尺寸计算一、主要参数在中间平面，为齿轮齿条啮合，以此面为基准，１、模数m和压力角阿基米德蜗杆：中间平面上的参数为标准值，ma1=mt2=m标准a1=t2==20°标准tga=tgn/cosγ２、蜗杆分度圆直径d１为减少蜗轮滚刀数量，规定标准蜗杆直径d１定义蜗杆直径系数q=d１/m　则d１=qmd１、q为标准值（表11-2P245）蜗轮滚刀蜗轮加工5、传动比i和齿数比u速比：i=n1/n2；齿数比：u=z2/z1蜗杆

5、为主动时i=n1/n2=z2/z1=u≠d2/d1３、蜗杆头数z1z1↑→→速比i↓效率η↑z1=１、２、４、6４、导程角γtgγ=z1/qπd1γpaPz=z1pa蜗杆头数7、中心距aa=(d1+d2)/2=(q+z2)m/2（表11-2)根切：Z2>17，为保证多齿啮合：Z2>28强度：d2一定时，Z2↑→m↓，弯曲强度↓刚度：m一定时，Z2↑→d2↑，蜗杆跨距↑蜗杆刚度↓Z2<806、蜗轮齿数z2Z2取28≤Z2≤80正确啮合条件：ma1=mt2=m,a1=t2==20°γ1＝β1旋向相同二、蜗杆传动变位及特点目的：配凑中心距、提高承载能力。方法：通过刀具

6、的径向移距来实现蜗轮的变位。原因：考虑蜗轮滚刀的加工、数量，故蜗杆不变位。特点：只对蜗轮进行变位，蜗杆保持不变。三、蜗杆传动的几何尺寸计算强度条件am2d1表11－2m、qZ1、Z2表11－3其它几何尺寸§3普通蜗杆传动承载能力计算一、失效形式、设计准则及常用材料设计准则选用：闭式传动——经常出现齿面点蚀、胶合失效，按接触强度设计，按弯曲强度校核；热平衡计算开式传动——经常出现齿面磨损、轮齿折断失效，按弯曲疲劳强度设计。设计准则：接触疲劳强度设计准则σH≤[σH]弯曲疲劳强度设计准则σF≤[σF]失效形式：与齿轮相似：点蚀、轮齿折断、胶合、磨损特点：由于材料和结构的原

7、因，失效一般发生在蜗轮上。常用材料选用原则:较高的疲劳强度；因Vs↑，还应具有良好的减摩性、耐磨性、抗粘着性。蜗轮vs>3m/s：铸造锡青铜(ZCuSn10P1，ZCuSn5PbZn5)vs<4m/s：铸造铝铁青铜(ZCuAl10Fe3)vs<2m/s：灰铸铁(HT150、HT200)蜗杆碳钢：40、45钢或40Cr，淬火40或45钢，调质，220～300HB合金钢：15Cr或20Cr，渗碳淬火40～55HRC二、受力分析F’Fr1Ft1Fa1Fn例题：图示蜗杆-斜齿轮传动，已知蜗杆主动，旋向为右旋，Ⅲ轴的转向如图所示，试在图上画出：1、蜗杆的转向；