第八章 蜗杆传动 青岛职业技术学院.ppt

* 第八章 蜗杆传动 * 第八章 蜗杆传动 §8-1 蜗杆传动的特点和类型 §8-2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 §8-3 蜗杆传动的失效形式和材料的选择 §8-4 蜗杆传动的强度计算 §8-5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 §8-6 蜗杆和蜗轮的结构 第八章 蜗杆传动 轴交错90° 交错轴斜齿轮传动 平行轴传动 斜齿轮传动 d b 斜线 曲线 小齿轮 蜗杆 大齿轮（两侧面往下拉，包住蜗杆） 蜗轮 集齿轮传动、螺旋传动为一体 1.蜗杆的轮齿——螺旋线 一、特点 第一节 蜗杆传动的特点和类型 Z1=1～4 （左、右旋） 单(多)线蜗杆：蜗杆转一周，蜗轮转过一(多)齿 2. i 大，结构紧凑 Z2很大 仅传递运动可达到：i =1000 传递动力时：i = 8～80 4.重合度大 ，连续啮合，传动平稳，噪音小 5.齿面间相对滑动较大，损耗大，效率低 3.具有自锁性 通过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线的平面 二、类型 环面蜗杆传动 中间平面（主平面）： 锥面蜗杆传动 1.按蜗杆形状分类 圆柱形蜗杆传动 中间平面：直、凸廓 2.圆柱形蜗杆分类 ⑵渐开线蜗杆（ZI蜗杆） 滚刀铣削，工艺复杂，精度高 中间平面：齿条 横截面：阿基米德螺旋线 ⑶法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） 横截面：渐开线 ⑴阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 车削 三、普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择 高 → 低 精度等级 1，2，…，6，7，8，9，10，11，12 常用 第二节 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 一、主要参数 1.模数和压力角 蜗杆——轴面 蜗轮——端面 中间平面内啮合 px1 = pt2 mx1=mt2=m (标准值) αx1=αt2=α 阿基米德蜗杆：αx=20° 法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆：αn=20° 标准值 =πm 2.蜗杆导程角γ和分度圆直径d1 d1为标准值，见表14-1 加工蜗轮时需用与蜗杆参数、几何尺寸（除齿顶高 高出一个顶隙外）完全相同的滚刀 螺纹 s πd1 ψ 蜗杆 πd1 px1 pz=zpx1 γ ——蜗杆直径参数 Z2、n2——蜗轮 Z1、n1——蜗杆 ⑴ Z1: 3.传动比 ⑵ Z2: (减速) 取Z1=1～6 Z2=32～80， 不超过100 推荐值见表8-3。 (增速) Z1 i 、η Z1 η —— 难加工 Z2 ——易根切 Z2 ——尺寸大——蜗杆相对细长——刚度弱 v1、v2——蜗杆、蜗轮节点圆周速度 4.齿面间相对滑动速度vs γ=β2 （同向） 二、正确啮合条件 较大的vS引起： 1、易发生齿面磨损和胶合 2、如润滑条件良好 , 有助于形成润滑油膜，减少摩擦、磨损，提高传动效率 mx1=mt2=m αx1=αt2=α 三、蜗杆传动的几何尺寸计算 重要尺寸 详见表8-4 一、失效形式 第三节 蜗杆传动的失效形式和材料的选择 点蚀、胶合、折断、齿面磨损 （闭式传动） 1.可能出现的失效形式与齿轮啮合相同 2.突出的问题 3.蜗杆是螺旋齿面，强度高、材料硬，所以失效总是 发生于蜗轮轮齿上。 较大的vS ，易发生齿面磨损和胶合 （开式） 特点：软硬搭配 二、材料的选择 要求： 具有良好的减摩性、耐磨性、跑合性和抗胶合能力 在保证足够强度的条件下，要求材料配对使用。 蜗轮软：铸锡青铜、无锡青铜、灰铸铁， 见表8-6；8-7。 蜗杆硬：优质碳素钢、合金结构钢 经表面硬化及调质处理，见表8-5 第四节 蜗杆传动的强度计算 一、转向（复习） 左、右手法则 二、受力分析 1.力的方向 Ft —— 主反从同 Fr —— 指向各自的轮心 Fa1—— 蜗杆左右手法则 n1 n1 n2 n2 2.力的大小 3.力在平面图上的表示 n1 n1 ⊙ ⊙ n2 n2 Ft1 Ft2 Fr1 Fr2 Fr1 Fr2 Ft1 Ft2 Fx2 Fx2 Fx1 Fx1 三、计算载荷 四、蜗杆传动的强度计算 校核公式 1.蜗轮齿面接触疲劳强度 当vs≤3m/s 7级以上精度 kFn k=1.0～1.4 设计公式 青铜蜗轮和钢蜗杆配对 499 灰铸铁蜗轮和钢蜗杆配对 [σ]H以vs选取 m、d1取标准值 k取小值 m2d1——取标准值m、d1 其中 校核公式 2.蜗轮齿根弯曲强度计算 设计公式