蜗杆传动设计ppt课件.ppt

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1、第6章蜗杆传动机械设计基础——蜗杆传动6-1概述6-2基本参数和几何尺寸6-3运动学及效率6-4蜗杆、蜗轮的材料及结构6-5蜗杆传动的强度计算6-6热平衡计算基本要求:掌握蜗杆传动的几何参数的计算、选择方法掌握进行蜗杆传动的力分析、强度计算了解蜗杆传动的热平衡原理和计算方法6-1概述一、蜗杆传动及其特点二、蜗杆传动的类型机械设计基础——蜗杆传动一、蜗杆传动及其特点机械设计基础——蜗杆传动2特点传动比大：一般传动i=7~80;结构紧凑传动平稳，噪声小效率低成本高1组成和应用通常二轴交角＝90°蜗杆主动，蜗轮被动蜗杆蜗轮二、蜗杆传动的类型机械设计基础——蜗杆传动环面蜗杆锥蜗

2、杆按蜗杆整体形状分：圆柱蜗杆二、蜗杆传动的类型机械设计基础——蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆按蜗杆整体形状分：圆柱蜗杆圆柱蜗杆机械设计基础——蜗杆传动渐开线蜗杆(ZI蜗杆)法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)锥面包络蜗杆(ZK蜗杆)圆弧面蜗杆(ZC蜗杆)按螺旋面形状分阿基米德蜗杆(ZA蝇杆)2轴面呈齿条（直廓）阿基米德螺旋线刃面过轴面渐开线dbIIIIIIIIIIIII－III－IIIII－III凸廓直廓刃面切于基圆柱面凸廓6-2基本参数和几何尺寸一、主要参数及几何尺寸二、正确啮合条件机械设计基础——蜗杆传动一、主要参数及几何尺寸机械设计基础——蜗杆传动1模数2压力角3导程角4分度圆直径5中

3、心距d1p2da2d2df2df1da1hahfh1模数机械设计基础——蜗杆传动mx1=mt2=m具体见表6-1（GB/T10085-88）从主平面看，蜗杆齿形是标准齿条齿形，蜗轮齿形是渐开线齿轮齿形啮合传动类似于齿轮齿条运动d1p2压力角机械设计基础——蜗杆传动GB/T10088-88规定：阿基米德蜗杆：a=20°动力传动：a=25°分度传动：a=12°、15°从主平面看，蜗杆齿形是标准齿条齿形，蜗轮齿形是渐开线齿轮齿形啮合传动类似于齿轮齿条运动d1Bp23导程角机械设计基础——蜗杆传动根据正确啮合条件，1=2（蜗轮的螺旋角）从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动

4、类似于螺旋传动蜗杆的导程角相当于螺纹的螺旋升角pz1pz1pd14分度圆直径机械设计基础——蜗杆传动蜗轮分度圆直径同齿轮d2=mz2蜗杆分度圆标准化，以限制刀具数d1与模数相匹配见表6-1d1Bpa2da2d2df2df1da1hahfhda25中心距机械设计基础——蜗杆传动其余几何尺寸见表6-2反映功率大小ad1Bpde22da2d2df2df1da1hahfh二、正确啮合条件机械设计基础——蜗杆传动正确啮合条件：mx1=mt2=mx1=t2=1=2旋向相同,即蜗杆、蜗轮同为左旋，或同为右旋主平面(中间平面):通过蜗杆轴线并垂直与蜗轮轴线的平面啮合特

5、点机械设计基础——蜗杆传动几何尺寸计算上，按主平面的参数仿照齿轮进行计算受力上，与斜齿轮相似从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于螺旋传动从主平面看，蜗杆齿形是标准齿条齿形，蜗轮齿形是渐开线齿轮齿形，啮合传动类似于齿轮齿条运动d1Bpda2a2da2d2df2Ldf1da1hahfh三、齿数和传动比机械设计基础——蜗杆传动z2=i12z1,(通常29~70)从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于螺旋传动蜗杆的齿数即蜗杆的头数，z1=1,2,4、6，取小i，,自锁性好d1v2,va1?6-3蜗杆、蜗轮的材料及结构材料要求：减摩性好、耐磨、抗胶合、足够的强度一、蜗

6、杆的材料高的强度、刚度及光洁度碳钢—45号钢调质或淬火合金钢—20Cr、20CrMnTi(渗碳淬火)、40Cr(表面淬火)二、蜗轮的材料减摩、抗胶合、抗点蚀铸锡青铜ZCuSn10P1—适合高速铸铝青铜ZCuAl9Fe3—低速重载灰铸铁HT200—低速轻载机械设计基础——蜗杆传动三、蜗杆结构机械设计基础——蜗杆传动通常为整体式——蜗杆轴四、蜗轮结构机械设计基础——蜗杆传动通常为组合式6-4蜗杆传动受力分析及强度计算一、失效形式及设计准则二、受力分析三、轮齿表面的接触强度计算四、轮齿的弯曲强度计算机械设计基础——蜗杆传动一、失效形式及设计准则机械设计基础——蜗杆传动2设计准则—

7、—主要考虑蜗轮开式齿轮传动：齿面磨损、轮齿折断保证齿根疲劳强度闭式齿轮传动：齿面胶合、点蚀按齿面接触疲劳强度设计，齿根疲劳强度校核另外，还应作热平衡计算1失效形式失效：胶合、磨损、点蚀、齿根折断——蜗轮轮齿开式齿轮传动：齿面磨损、轮齿折断闭式齿轮传动：齿面胶合、点蚀由于蜗轮材料强度低，失效通常发生在蜗轮轮齿上二、受力分析机械设计基础——蜗杆传动作用力的大小：受力分析类似斜齿传动蜗杆、蜗轮旋向相同蜗杆三个分力：Fr1,Ft1,Fa1蜗轮三个分力：Fr2,Ft2,Fa2Ft1Fa2Ft1Fa2Ft1Fa2Fr1Fr