机械设计基础之蜗杆传动WormGear概要演示教学.ppt

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1、机械设计基础之蜗杆传动WormGear概要6.1概述变应力作用下的失效特征蜗轮蜗杆形成蜗杆传动分类蜗杆传动特点蜗杆传动：是用来传递空间两900交错轴间的运动和动力的，由蜗杆和蜗轮组成。蜗轮蜗杆交错轴斜齿圆柱齿轮小齿轮的b1较大，形像螺杆，称为蜗杆大齿轮b2较小，d2很大，b2较短，齿数z2很多，类似一斜齿轮，称为蜗轮。为了改善啮合状况，将蜗轮分度圆柱面的直母线改为圆弧形，使它部分地包住蜗杆6.1概述变应力作用下的失效特征蜗轮蜗杆形成蜗杆传动分类蜗杆传动特点蜗杆是一具有梯形螺纹或接近梯形螺纹的螺杆，蜗杆传动可以视为螺旋传动（其中蜗轮可以视为特殊

2、的开式螺母）。在通过蜗轮中间平面所截的蜗杆轴向平面内可见，蜗杆传动又可视为斜齿圆柱齿轮与齿条的啮合传动。6.1概述蜗杆加工蜗轮加工变应力作用下的失效特征蜗轮蜗杆形成蜗杆传动分类蜗杆传动特点为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。6.1概述1、按蜗杆形式分类圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆同时相啮合的齿对多，承载能力大，效率高；但需要较高的制造和安装精度同时接触的齿的对数多；重合度大，传动平稳两者离合方便﹐可兼作离合器使用制作、安装容易；承载能力较低；蜗轮蜗杆形成蜗杆传动特点蜗杆传动分类（1）阿基米德圆柱蜗杆（ZA）（2

3、）渐开线圆柱蜗杆（ZI）端面齿廓：阿螺旋线齿面：阿螺旋面轴向齿廓：直线法向齿廓：凸廓加工工艺：车、斜插齿、不易磨削、精度低端面齿廓：渐开线齿面：渐开线螺旋面轴向齿廓：凸廓蜗杆基圆切面内：直线＋凸曲线加工工艺：车、滚铣、磨（单面/单锥面砂轮）其他：效率高6.1概述蜗轮蜗杆形成蜗杆传动特点蜗杆传动分类按蜗杆齿廓形状以及形成原理不同分为：（3）法向直廓圆柱蜗杆（ZN）端面齿廓：延伸渐开线齿面：延伸渐开面法向齿廓：直廓轴向齿廓：微凹廓线加工工艺：车、盘铣、指铣、直母线砂轮磨端面齿廓：近似阿螺旋线齿面：凸廓法向齿廓：凸廓轴向齿廓：凸廓加工工艺：双锥面盘

4、铣、双锥面砂轮其他：齿形曲线复杂、设计困难（4）锥面包络圆柱蜗杆（ZK）6.1概述蜗轮蜗杆形成蜗杆传动特点蜗杆传动分类（5）圆弧圆柱蜗杆（ZC）端面齿廓：阿基米德螺旋线齿面：圆弧形凹面轴向齿廓：圆弧凹廓加工工艺：刃边为凸圆弧形的刀具其主要特点为：效率高，一般可达90％以上，承载能力高，一般可较普通圆柱蜗杆传动高出50％一150%；体积小；质量小；结构紧凑。这种传动已得到广泛应用。6.1概述蜗轮蜗杆形成蜗杆传动特点蜗杆传动分类6.1概述蜗轮蜗杆形成变应力作用下的失效特征蜗杆传动分类蜗杆传动特点在动力传动中，i=5--80;在分度机构或手动机构的

5、传动中，可达300；若只传递运动，可达1000。结构紧凑逐入啮合及逐出啮合，啮合齿对多蜗杆为主动件当传动可自锁时，效率仅为0.4左右,蜗轮须采用减磨材料6.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算变应力作用下的失效特征主要参数蜗杆传动变位几何尺寸计算做通过蜗杆轴线并与涡轮轴线垂直的平面，称为中间平面（主平面）。相当于蜗杆的端面、蜗杆的轴面。在这个平面内即蜗轮的端面、蜗杆的轴面。在这个平面内，蜗轮蜗杆传动相当于渐开线齿轮与直齿条的啮合传动。因此，涡轮传动的啮合条件就是：1蜗杆轴面的模数和压力角=蜗轮端面的模数和压力角2蜗轮和蜗杆的旋向相同设计

6、蜗杆传动时，均取中间平面的参数和尺寸为基准，进行相关计算6.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算变应力作用下的失效特征主要参数蜗杆传动变位几何尺寸计算1、模数m和压力角（齿形角）amx1=mt2=m,ax1=at2=a2、导程角g和蜗轮螺旋角b蜗杆g＝涡轮b;（旋向同）一般采用右旋;自锁g<=3.5o一般g<=15～30o，g↑效率↑图11-17tang=pz1/pd1=z1px1/pd1=z1pmx1/pd1=z1mx1/d1=z1/qq=d1/mx1蜗杆直径系数蜗杆轴向压力角&法向压力角的关系6.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何

7、尺寸计算变应力作用下的失效特征主要参数蜗杆传动变位几何尺寸计算4、蜗杆头数Z1蜗轮齿数Z2Z1的选择:1大传动比、自锁（并且，g<=3.5o）2，4，6传动速度高、传动效率高Z2的选择:28～70动力传动3、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q蜗杆分度圆直径d1的标准化、系列化（表16－4）满足刚度和强度前提下，尽量取小的q值和d1值（导出值）Z2不能取过大？为了限制涡轮滚刀的数目，便于滚刀标准化，每一标准模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径6.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算变应力作用下的失效特征主要参数蜗杆传动变位几何尺寸计算5

8、、传动比i和齿数比u6、标准中心距a在动力传动中，i=5—80（常用15-50）;在分度机构或手动机构的传动中，可达300；若只传递运动，可达1000。从从u避免整