机械技术基础第2版教学课件作者田鸣第十三章课件.ppt

第十二节　蜗 杆 传 动 一、蜗杆传动的类型 按蜗杆形状的不同，可分为圆柱蜗杆传动、弧面蜗杆传动和锥面蜗杆传动三种类型(图13-32)。 图13-32　蜗杆传动类型a) 圆柱蜗杆传动　b) 弧面蜗杆传动　c) 圆锥蜗杆传动 第十二节　蜗 杆 传 动 图13-33　阿基米德蜗杆 第十二节　蜗 杆 传 动 图13-34　渐开线蜗杆 第十二节　蜗 杆 传 动 二、蜗杆传动的特点及应用 与齿轮传动相比较，蜗杆传动具有下述特点。(1) 传动比大，结构紧凑　传动比等于齿数比，蜗杆头数(齿数)一般为1～6，远小于蜗轮的齿数，传递动力时，单级传动比可达5～80，在分度机构中可达到1000。(2) 传动平稳，无噪声　蜗杆传动如同螺旋传动，故传动平稳，无噪声。 (3) 具有自锁性　当蜗杆的导程角γ很小时(一般γ＜3.5°)，蜗杆传动具有自锁性(即只能蜗杆带动蜗轮，反之则无法驱动)。(4) 传动效率较低　蜗杆传动齿面间滑动速度大，齿面磨损严重，发热量高，效率低。(5) 制造成本较高　为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常用贵重的铜合金制造，成本较高。 (6) 不能互换啮合　由于蜗轮的轮齿呈圆弧形包围蜗杆，故加工蜗轮的蜗轮滚刀参数与工作蜗杆的参数必须完全相同。 第十二节　蜗 杆 传 动 第五节　渐开线齿廓的加工原理和根切 2.避免根切的最少齿数由上述分析可知，齿轮啮合极限点N1是产生齿轮根切的临界点。 图13-16　产生根切的原因 第五节　渐开线齿廓的加工原理和根切 图13-17　标准齿轮最少齿数计算 第六节　齿轮常见的失效形式与设计准则 一、齿轮的失效形式常见的齿轮失效形式有轮齿折断和齿面损伤，齿面损伤可分为齿面点蚀、胶合、磨损和塑性变形等。1.轮齿折断 图13-18　齿根疲劳断裂 第六节　齿轮常见的失效形式与设计准则 2.齿面点蚀 轮齿工作时，齿面接触应力是脉动循环变化的。3.齿面胶合对于高速重载的齿轮传动，由于啮合区受到高压、高速滑动摩擦作用，瞬时产生很大的摩擦热，导致局部高温，油膜破裂，造成齿面金属直接接触并相互粘着。 第六节　齿轮常见的失效形式与设计准则 图13-19　齿面失效形式a)齿面点蚀　b)齿面胶合　c)齿面塑性变形 4.齿面塑性变形在过大的载荷和摩擦力作用下，软齿面齿轮材料因屈服而产生塑性变形(图13-19c），导致啮合不平稳，产生振动和噪声，致使齿轮传动失效。 第六节　齿轮常见的失效形式与设计准则 图13-20　齿面磨粒磨损 5.齿面磨损 第六节　齿轮常见的失效形式与设计准则 二、设计准则 1.闭式齿轮传动1) 软齿面(布氏硬度≤350HBW)齿轮的主要失效形式是齿面点蚀，2) 硬齿面(布氏硬度350HBW)齿轮的主要失效形式是齿根的弯曲疲劳折断， 2.开式齿轮传动齿轮的主要失效形式是齿面磨粒磨损和齿根的弯曲疲劳折断。 第七节　齿轮常用材料及热处理 1.钢(1) 软齿面齿轮　齿面硬度≤350HBW，通常适用于一般用途、中小功率、精度要求不高的场合。(2) 硬齿面齿轮　齿面硬度350HBW，通常适用于高速、重载、精密传动的场合。 2.铸铁铸铁具有较好的减摩性和可加工性，且价格低廉，但抗弯强度和冲击韧性较差,主要适用于低速、工作平稳、传递功率较小的大直径开式齿轮传动中。 第七节　齿轮常用材料及热处理 3.非金属材料 对于高速、小功率、低噪声和精度要求低的齿轮传动，常采用非金属材料（尼龙、酚醛等）做小齿轮，大齿轮仍用钢或铸铁制造。 第七节　齿轮常用材料及热处理 表13-4　常用齿轮材料及其力学性能 第七节　齿轮常用材料及热处理 表13-4　常用齿轮材料及其力学性能 第七节　齿轮常用材料及热处理 表13-5　齿轮材料配对示例 第八节　圆柱齿轮的精度 一、齿轮传动对精度的要求由于工作条件不同，对齿轮制造精度的要求也有所不同。(1) 传递运动的准确性　要求齿轮在一转内最大转角误差尽量小。(2) 传动平稳性　要求齿轮在一转内因加工误差而产生的传动比变化尽量小，以免引起冲击、振动和噪声。(3) 载荷分布的均匀性　要求齿轮在啮合时，工作齿面接触良好，避免齿面载荷集中，造成齿面局部磨损。(4) 适合的齿侧间隙　既能保证齿轮的正常啮合和存储润滑油，又能使齿侧间隙不致过大。 第八节　圆柱齿轮的精度 图13-21　齿厚极限偏差代号 第八节　圆柱齿轮的精度 二、齿轮精度等级的选择 渐开线圆柱齿轮的精度等级按国家标准（GB/T 10095．1—2008）规定分为13级。 表13-6　齿轮精度等级及其应用 第九节　变位齿轮传动 一、变位齿轮 图13-22　标准齿轮与变位齿轮比较 第九节　变位齿轮传动 图13-23　变位齿轮 第九节　变位齿轮传动 二、变位齿轮的作用1) 当实际切制的齿轮齿数小于不根切的最小齿数时，采用齿轮正变位