蜗杆传动设计ppt课件.ppt

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1、用于空间交错轴间的传动，通常Σ=90°第四章蜗杆传动设计一、蜗杆传动的特点§4-1概述从运动关系看，相当于螺杆与螺母运动传动比大，i=10~80，故结构紧凑；传动平稳，噪声小；摩擦发热大、传动效率低；可实现自锁；制造成本较高(蜗轮常用青铜合金制造)第四章蜗杆传动设计－概述按蜗杆形状分圆柱蜗杆传动二、蜗杆传动的类型环面蜗杆传动锥面蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动本章主要讨论圆柱蜗杆传动的设计第四章蜗杆传动设计－概述1、普通圆柱蜗杆传动阿基米德蜗杆传动（ZA）渐开线蜗杆传动（ZI）法向直齿廓蜗杆传动（ZN）锥面包络蜗杆传动（ZK）蜗杆用直母线刀刃车制车刀切削平面通过蜗杆轴线，横截面

2、内齿廓为阿基米德螺旋线用盘铣刀加工蜗杆。铣刀放置在齿槽的法面内，各剖面齿廓均为曲线车刀切削平面与基圆相切，横截面内齿廓为渐开线车刀切削平面位于螺旋面的法面上，适合于大导程角的蜗杆加工蜗轮用滚刀滚制第四章蜗杆传动设计－概述2、圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）用圆弧刃车刀车削用环面砂轮磨削轴向剖面内蜗杆齿廓呈凹弧形，而蜗轮齿廓呈凸弧形，承载能力较普通型高50~150%，传动效率达90%目前正推广应用第四章蜗杆传动设计－概述三、蜗杆传动类型的选择1、载荷较小、精度要求较低、不重要的场合－－可选阿基米德蜗杆传动（不易磨削，难获高精度）2、载荷大、精度要求高、速度高的重要场合－－可选圆弧圆柱蜗杆传动3

3、、精度较高、速度较大、蜗杆头数较多、加工工艺简单－－可选渐开线、法向直廓或锥面包络蜗杆传动4、要求传动效率高、蜗杆不磨削的大功率传动－－可选环面蜗杆传动5、要求自锁的低速、轻载传动－－可选阿基米德蜗杆传动蜗杆蜗轮第四章蜗杆传动设计－主要参数§4-2圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数（以ZA蜗杆传动为例）●模数m和压力角α中间平面—包含蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面蜗轮滚刀的几何参数与相配蜗杆的几何参数相同在中间平面内相当于齿条与齿轮的啮合对于蜗杆：中间平面是轴面对于蜗轮：中间平面是端面对于阿基米德蜗杆传动，定义中间平面内的模数和压力角为标准值第四章蜗杆传动设

4、计－主要参数正确啮合条件：mx1=mt2=mαx1=αt2=α=20°在中间平面内蜗杆轴面模数蜗轮端面模数标准模数蜗轮端面压力角蜗杆轴面压力角●蜗杆导程角γ与蜗轮螺旋角βΣ=90°时：γ=β且旋向相同γβd1β1●蜗杆分度圆直径d1及直径系数qd1—标准系列值，并与模数m匹配蜗杆直径系数：→d1=mq蜗轮分度圆直径：d2=mz2目的：减少蜗轮滚刀数量，便于刀具标准化γ小γ大，走刀快大第四章蜗杆传动设计－主要参数q与导程角γ之关系：蜗杆头数轴向齿距px＝πmz1=1~6●传动比i及蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2z1少，则γ小，效率低z1过多,则γ大，制造困难蜗杆导程pz通常取z1>1，要求自

5、锁或传动比大时取z1=1n1起吊装置要求反行程自锁n2第四章蜗杆传动设计－主要参数蜗轮齿数z2=iz1常取z2=32~63=28~80提高运动平稳性避免蜗杆轴过长而刚度不足●齿面间相对滑动速度vs由此可见，vs>v1、v2所以蜗杆传动摩擦损失大，效率低。v1v2vsγ第四章蜗杆传动设计－主要参数●蜗杆传动的变位及蜗轮变位系数χ2目的：凑中心距或凑传动比。特点：只对蜗轮进行变位，蜗杆不变位；变位后，d2＝d2′，而d1≠d1′凑中心距的变位（a改变，z2不变）：例：m＝4mm，a＝124mm，需凑标准中心距125mm。几种变位情况变位后蜗轮变位系数a－变位前中心距a′－变位后中心距m－模

6、数变位量滚刀远离蜗轮中心第四章蜗杆传动设计－主要参数凑传动比的变位（a＝a′，z2≠z2′）：蜗轮齿数：变位前是z2，变位后是z2'要求：故：注意：变位前：变位后：例：已知z1＝4，z2＝39，要求i＝10。χ2太大，齿顶会变尖；太小，则会产生根切改变蜗轮齿数，使传动比符合推荐值取z2′＝40，则滚刀靠近蜗轮中心先改变传动比，再凑中心距普通圆柱蜗杆传动：χ2＝－1～+1故最多改变两个齿常取：χ2＝－0.7～+0.7第四章蜗杆传动设计－主要参数喉圆直径(同齿轮齿顶圆)顶圆直径二、普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算基本尺寸与齿轮传动类似，计算公式见表4－2(1)蜗轮的2个圆(2)蜗轮轮缘宽度B

7、(3)蜗杆螺纹部分的长度b1蜗杆蜗轮第四章蜗杆传动设计－主要参数阿基米德蜗杆传动与齿轮传动的区别：传动比i—齿轮传动蜗杆传动i=d2/d1i≠d2/d1m、α—法面为标准值中间平面为标准值β—β1=－β2γ=β,旋向相同d1—d1=mnz1/cosβd1=mq,且为标准值第四章蜗杆传动设计－主要参数三、圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数蜗杆轴向截面齿廓为内凹圆弧形轴向模数m、蜗杆分度圆直径d1为标准值2、齿廓圆弧半径ρ1、齿形角α0推荐α0＝20～24