chap12 蜗杆传动课件.ppt

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4. 蜗杆、蜗轮的结构 12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析 12-5 圆 柱蜗杆传动的强度计算 蜗杆传动强度计算特点: 12-6 圆 柱蜗杆传动的效率、润滑与热平衡计算 二、蜗杆传动的润滑 * * Chap 12 蜗杆传动 1 熟练掌握蜗杆的传动特点、失效形式和计算准则; 2 熟练掌握蜗杆和蜗轮的结构特点; 3 掌握蜗杆传动的受力分析 4 了解蜗杆传动的强度计算特点; 5 掌握蜗杆传动的热平衡效率、润滑和效率 主要内容 本章重点 传动特点与结构特点 受力分析 强度计算 12-1 蜗杆传动概述 一、概述 1 蜗杆传动:用于在交错轴(90 °) 间传递运动和动力。 2 组成:蜗杆和蜗轮。 3 类型:右旋蜗杆和左旋蜗杆。 单头蜗杆、双头蜗杆 、多头蜗杆 z=1~4 二、蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 ?????????????????????????????????????????   1 结构紧凑?   2 冲击载荷小,传动平稳,噪声低   3 具有自锁性   4 因此摩擦损失较大,效率低 5 蜗轮常须采用价格较昂贵的减磨材料,成本高。    6 蜗杆轴向力较大,致使轴承摩擦损失较大。 三、 蜗杆传动的特点 四、蜗杆传动的应用 卷扬机:起安全保护作用; 机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器或设备中。 手动蜗杆传动卷扬机 中间平面中,相当于齿轮齿条啮合。 12.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 1 模数m和压力角α 一、圆柱蜗杆传动的主要参数 正确啮合条件: 蜗杆的轴向模数ma1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角αt2,即 ma1=mt2=m     αa1=αt2 m和α规定为标准值,模 数m的标准值见表12-1,压力角α规定为20°。 蜗杆分度圆柱(中圆柱)d1:齿厚和齿槽宽相等的圆柱。 两交错轴为90°的蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的导程角γ等于蜗轮分度圆柱的螺旋角β,且两者旋向相同,即 γ= β 蜗轮分度圆柱d2 2 传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 传动比: 通常取z1=1、2、4。??? z2=27~80。 z1和z2值见表12-2。 通常取5≤i≤70,优先采用15≤i≤50;增速传动5≤i≤15 3 蜗杆直径系数q和导程角γ 为加工方便,GB10085-88中规定d1 蜗杆直径系数q d1↓,q↓,γ↑,传动效率↑ vs对齿面失效形式、润滑情况、发热和效率有影响。 4 齿面间滑动速度vs 5 中心距a a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z1) 蜗杆节圆与分度圆重合。 二、圆柱蜗杆传动的几何尺寸 交错轴为90 °、标准传动,见表12-3。 z1、z2——d1、q 注意: d1=mq 12-3 蜗杆传动的失效形式、 材料和结构 1.失效形式 : 胶合、磨损、点蚀(蜗轮轮齿上) 原因:相对滑动速度大 2.设计准则:同齿轮(蜗轮轮齿上) 3. 蜗杆、蜗轮的材料 对材料的要求: 减摩、耐磨、抗胶合 高的强度及光洁度、足够的刚度 最好→淬火钢,20Cr, 20CrMnTi 其余→调质钢→低速、人力传动、铸铁蜗轮 蜗轮材料 最好→锡青铜→ ┌ ZCuSn10p1(10-1), vs25 m/s └ ZCuSn5PbZn5(5-5-5) ,vs12 m/s 其余→铝青铜、灰铸铁、尼龙, vs6 m/s 蜗杆材料 蜗杆的结构→通常为整体式——蜗杆轴 蜗轮的结构→通常为组合式 Ft1=Fa2=2T1/d1 Ft2=Fa1=2T2/d2 Fr1=Fr2=Ft2tgα T2=iT1η=9.55×106P1ηi/n 1 1 转向判断 2 受力分析 Nmm 同斜齿轮 方向: 蜗杆为主动件,Ft1与圆周速度相反 蜗轮为从动件,Ft1与圆周速度相同 Fa1与Ft2相反,Fa2与Ft1相反 径向力方向分别指向各自的圆心。 Fa2 Ft2 ⑴只计算蜗轮的强度(蜗杆的刚度) ⑵闭式:齿面接触疲劳强度设计 校核齿根弯曲疲劳强度 开式:齿根弯曲强度疲劳设计 ⑶ 考虑胶合→热平衡计算→验算油温 ㈠ 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 校核公式: 设计公式: K=1.1

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