第11章蜗杆传动全解.ppt

第11章 蜗杆传动 11.1 蜗杆传动的类型及特点 11.2 圆柱蜗杆传动的基本参数 11.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 11.4 蜗杆传动受力分析和强度计算 11.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡 计算 11.6 普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择 及其安装和维护 11.7 常用各类齿轮传动的选择 11.1 蜗杆传动的类型、及 特点 一、构成 二、分类 （1）圆柱蜗杆传动 蜗杆是圆柱形的,其蜗杆又有几种型式. 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 *法面直廓蜗杆 *锥面包络圆柱蜗杆 *圆弧圆柱蜗杆传动 *（2）环面蜗杆传动 *（3）锥蜗杆传动 三、特点 一、构成 由蜗杆、蜗轮组成，用于传递空间交错轴之间的运动和动力。通常用的是交错角为90度的减速运动,这时需以蜗杆为原动件. 二、分类 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法面直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆 圆弧圆柱蜗杆传动: 其端面齿廓为凹圆弧 （2）环面蜗杆传动 （3）锥蜗杆传动 三、特点 优点 1、传动比大，结构紧凑； 在传递动力中，单级蜗杆传动比 在传递运动中，如某些分度机构和仪表中，单级传动比可达1000； 2、传动平稳，噪音小； 3、可以实现自锁； 当导程角小于齿面的当量摩擦角； 缺点： 1、传动效率低 啮合齿面相对滑动速度较大，磨擦损失较大，所以不宜用于大功率传动。 2、蜗轮常用贵重的减磨材料制造， 成本较高。 11.2 圆柱蜗杆传动的基本参数 一、蜗杆传动的主要参数 1、模数m和压力角 中间平面： 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。在中间平面内蜗杆传动的啮合如同齿条和齿轮的啮合一样。因此在设计时，常取中间平面上的参数（如模数和压力角）和尺寸作为计算基准，并沿用齿轮传动的计算关系。 正确啮合条件 在中间平面内，（模数和压力角均取标准值） 蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等； 蜗杆的轴向压力角和蜗轮的端面压力角相等； 且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相等。 2、蜗杆头数z1、蜗轮齿数 蜗杆头数一般取1，2，4，6 当要求传动比大或要求自锁时，取Z1=1； 当要求传动比较小或传递功率较大时，为提高传动效率，常取2，4，6； 蜗轮齿数一般取 28-80 Z2过少，会使蜗轮产生根切，所以为保证传动的平稳性， 过大，将使蜗轮尺寸增大，蜗杆长度也随之增加，而刚度下降，影响啮合精度； 3、传动比 4、蜗杆分度圆直径 由于蜗轮轮齿呈圆弧状包在蜗杆上，因此用于切制蜗轮的滚刀必须与蜗杆的尺寸、形状相同。于是只要有一种尺寸的蜗杆，就得有一种对应的蜗轮滚刀。对于同一模数，可以有很多不同直径的蜗杆，因而对每一模数，就要配备很多把蜗轮滚刀，显然很经济。为限制蜗轮滚刀的数目并便于滚刀的标准化，因此对每一标准模数规定了1～4个蜗杆分度圆直径。所以蜗杆分度圆直径是标准值。 5、蜗杆直径系数 它是导出值。 当模数一定时，q值增大则蜗杆直径增大，蜗杆的刚度提高。因此对于小模数的蜗杆，规定较大q值，以使蜗杆有足够的刚度 。 6、蜗杆导程角 （螺旋线升角） 7、蜗轮螺旋角 正确啮合时蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相等。一般取右旋。 8、中心距 标准中心距 二、蜗杆传动的几何尺寸计算 11.3 蜗杆传动的 失效形式、材料和结构 一、齿面相对滑动速度 二、蜗杆传动的失效形式 三、蜗杆传动的计算准则 四、材料选择 五、结构 一、齿面相对滑动速度 轴交角为900的蜗杆传动中，在轮齿节点P处，蜗杆的圆周速度和蜗轮的圆周速度也成900，所以在啮合传动中，齿面有较大的 二、蜗杆传动的失效形式 由于材料和结构的原因，蜗杆轮齿的强度高于蜗轮轮齿的强度，所以失效总是先发生在蜗轮上。 由于蜗杆和蜗轮齿廓间较大的相对滑动速度，发热量大而效率降低。因而传动的主要失效形式为胶合、磨损和齿面点蚀等。 1、闭式蜗杆传动（或润滑条件差及散热不良） 易发生点蚀或胶合； 2、开式传动 因润滑油不清洁闭式传动中，易发生磨损。 三、蜗杆传动的计算准则 1、闭式蜗杆传动 按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核。如载荷平稳、无冲击，可以只按齿面接触疲劳强度，不必校核。并热平衡计算（因摩擦严重，发热大，以免发生胶合失效） ? 2、开式传动 或传动时载荷变动较大，或蜗轮齿数大于90，仅按齿根弯曲疲劳强度设计。 四、材料选择 要求 不仅要有足够的强度，还要有良好的减磨性、耐磨性和抗胶合性能。 1、蜗杆材料 优质碳素钢或合金钢，经淬火或渗碳淬火，并应磨削。 高速重载：15Cr 20Cr，渗碳淬火和磨削；40～45HRC 速度不高载荷不