最新机械设计第5章：蜗杆传动.教学讲义ppt.ppt

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1、机械设计第5章：蜗杆传动2016.概述蜗杆传动主要参数蜗杆传动受力分析蜗杆传动失效形式蜗杆蜗轮材料选择蜗杆传动设计计算蜗杆传动结构设计第一节机械传动分类及特点机械传动的特点主要体现在传动效率、单级传动比、传动功率、中心距、传动准确性、无级调速、过载保护、寿命、噪声、价格等等机械传动分类直接接触传动有中间机件的传动摩擦传动摩擦轮传动带传动绳传动摩擦无级变速器摩擦无级变速器啮合传动齿轮传动链传动蜗杆传动同步带传动螺旋传动凸轮机构等蜗杆传动的分类（2）阿基米德蜗杆（ZA型）蜗杆齿面为阿基米德螺旋面，端面齿廓为阿基米德曲线；中间平面上的啮合相当于齿条齿轮啮合。通常在无需磨削加工的

2、情况下广泛采用，需要时要采用特制截面形状的砂轮。渐开线蜗杆（ZI型）端面齿廓为渐开线，与蜗杆基圆柱相切的截面上齿廓是直线，所以使用专用机床可以用平面砂轮磨削，容易得到高精度。法向直廓蜗杆（ZN型）螺线的导程角很大。加工时刀具的切削平面在垂至于齿槽（或齿厚）中点螺旋线的法平面内。可以磨削出极接近于延伸渐开线蜗杆的轮廓，可与蜗轮得到正确啮合。圆弧蜗杆传动（ZC型）用具有圆弧形刀刃的刀具切出具有凹圆弧齿廓的螺旋线。在基本条件相同时，比普通圆柱蜗杆传动承载能力约大50％，效率约高8～15％。传动比大、速度高时效果更为明显。2轴面呈齿条（直廓）阿基米德螺旋线刃面过轴面蜗杆螺旋面形

3、状（圆柱蜗杆传动）蜗杆传动的分类（2）蜗杆螺旋面形状（圆柱蜗杆传动）阿基米德蜗杆（ZA型）蜗杆齿面为阿基米德螺旋面，端面齿廓为阿基米德曲线；中间平面上的啮合相当于齿条齿轮啮合。通常在无需磨削加工的情况下广泛采用，需要时要采用特制截面形状的砂轮。渐开线蜗杆（ZI型）端面齿廓为渐开线，与蜗杆基圆柱相切的截面上齿廓是直线，所以使用专用机床可以用平面砂轮磨削，容易得到高精度。法向直廓蜗杆（ZN型）螺线的导程角很大。加工时刀具的切削平面在垂至于齿槽（或齿厚）中点螺旋线的法平面内。可以磨削出极接近于延伸渐开线蜗杆的轮廓，可与蜗轮得到正确啮合。圆弧蜗杆传动（ZC型）用具有圆弧形刀刃的刀

4、具切出具有凹圆弧齿廓的螺旋线。在基本条件相同时，比普通圆柱蜗杆传动承载能力约大50％，效率约高8～15％。传动比大、速度高时效果更为明显。IIIIIIIIIIIII－III－IIIII－III凸廓直廓凸廓渐开线db刃面切于基圆柱面蜗杆传动的分类（3）蜗杆螺旋线方向蜗杆螺旋线头数一般采用右旋。单头：主要用于传动比较大的场合，要求自锁的传动必须采用单头。多头：主要用于传动比不大和要求效率较高的场合。概述蜗杆传动主要参数蜗杆传动受力分析蜗杆传动失效形式蜗杆蜗轮材料选择蜗杆传动设计计算蜗杆传动结构设计第二节垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，称为中间平面（主平面）。在中间平面内蜗

5、杆与蜗轮的啮合相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。顶隙c＝0.2m（必要时0.15m

6、用于加工蜗轮）规定尺寸的标准化、系列化，将d1定为标准值，并与模数搭配。教材p110表3-3。主要参数（2）蜗杆直径系数qq为导出值，不一定是整数。蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2蜗杆头数少，易于得到大传动比，但导程角小，效率低，发热多，故重载不宜采用单头蜗杆。要求反向自锁时头数取1。蜗杆头数多，效率高，但导程角大，制造困难。常用的蜗杆头数有1、2、4、6等。蜗轮齿数：z2＝uz1。传递动力时，为增加传动平稳性，蜗轮齿数不少于27。齿数越多，蜗轮尺寸越大，蜗杆轴越长且刚度越小，故齿数不宜多于100，一般取32～80齿。z2和z1间最好避免有公因数，以利于均匀磨损。当蜗轮齿数大于

7、30时，至少要有两对齿同时啮合，有利于传动趋于稳定。主要参数（3）其中，px—蜗杆轴向齿距；z1—蜗杆头数；u—齿数比。蜗杆导程角γγ角的范围为3.5～35度，其越大传动效率越高。一般认为，当γ小于或等于3度40分时，蜗杆传动具有自锁性。主要参数（4）蜗轮螺旋角βΣ＝90o时，γ＝βπd1Lpx1γpx1旋向相同传动比i、齿数比u、中心距a式中，n1、n2——蜗杆、蜗轮的转速，r/min。上式用于减速传动比，蜗杆主动；下式可用于减速或增速，齿数比不变。应当指出：蜗杆传动的传动比不等于蜗轮、蜗杆的直径比。蜗杆传动减速装置，传动比