8.1蜗杆传动的类型、特点.ppt

第8章 蜗杆传动 蜗杆传动特点 蜗杆传动特点 8.1.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸 (1)蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i 蜗轮齿数z2由传动比和蜗杆的头数决定。齿数越多，蜗轮的尺寸越大，蜗杆轴也相应增长而刚度减小，影响啮合精度。故蜗轮齿数不宜多于100。但为避免蜗轮根切，保证传动平稳，蜗轮齿数z2应不少于28。一般取z2=28～80。 蜗杆传动也是以模数作为主要计算参数的。 由于在中间平面内，蜗杆传动相当于齿轮与齿条的啮合传动，所以蜗杆的轴面模数ma1和轴面压力角αa1分别与蜗轮的端面模数mt2和端面压力角αt2相等，且为标准值。 蜗杆的轮齿成螺旋线形状绕于分度圆柱上，将蜗杆分度圆柱展开，其螺旋线与端面的夹角λ称为蜗杆的导程角。由图可知，蜗杆螺旋线的导程为 根据啮合传动原理，轴交角为90°的蜗杆传动正确啮合条件为: 在切制蜗轮轮齿时，所用滚刀的直径和齿形参数必须与该蜗轮相啮合的蜗杆一致。 而蜗杆分度圆直径d1不仅与模数有关，还随z1/ tanλ的数值而变化。即使m相同，也会有许多不同直径的蜗杆。 为了限制滚刀的数目以及便于滚刀的标准化，对于每一种模数的蜗杆，国家标准制定了蜗杆分度圆直径d1的标准值，并把d1 与m的比值称为蜗杆直径系数q，即 q=d1/m 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 一、蜗杆传动的失效形式及材料选择 1. 主要失效形式：胶合、磨损、点蚀等。 在润滑良好的闭式传动中，若不能及时散热，胶合是其主要的失效形式。在开式和润滑密封不良的闭式传动中，蜗轮轮齿的磨损尤其显著。 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 3.常用材料 由于蜗杆传动的特点，蜗杆副的材料不仅要求有足够的强度，更重要的是具有良好的减摩耐磨和抗胶合性能。为此常采用青铜作蜗轮齿圈，并与淬硬磨削的钢制蜗杆相匹配。 蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢。高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火。低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。精度要求高的蜗杆需经磨削。 圆柱蜗杆传动的受力分析 蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮相似，轮齿所受法向力Fn可分解为：径向力Fr、周向力Ft、轴向力Fa。 2.力的方向 当蜗杆主动时，各力方向判断如下： 蜗杆上的圆周力 Ft1的方向与蜗杆转向相反。 蜗杆上的轴向力 Fa1的方向可以根据蜗杆的螺旋线旋向和蜗杆转向，用（左）右手定则判断。 蜗轮上的圆周力 Ft2 的方向与蜗轮的转向相同（与蜗杆上的轴向力 Fa1的方向相反）。 蜗轮上的轴向力 Fa2 的方向与蜗杆上的圆周力 Ft1的方向相反。 蜗杆和蜗轮上的径向力 Fr1 、Fr2的方向分别指向各自的轴心。 蜗轮齿面接触疲劳强度计算可以参照斜齿轮 的计算方法进行。其校核公式为： 蜗轮齿面接触疲劳强度的设计公式为： 8.4.2 蜗杆传动的润滑 8.4.3 蜗杆传动的热平衡计算 如果工作温度超过允许的范围，应采取下列措施以增加传动的散热能力: (1)在箱体外表面设置散热片，以增加散热面积A。 (2)在蜗杆轴上安装风扇。 (3)在箱体油池内安装蛇形冷却水管，用循环水冷却。 (4)利用循环油冷却。 8.6 蜗杆传动的安装与维护 * * 8.1 蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸 8.2 蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料 8.3 蜗杆传动受力分析及强度计算 8.4 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 8.5 蜗杆和蜗轮的结构 8.6 蜗杆传动的安装与维护 本章知识导读 1.主要内容 本章主要介绍普通圆柱蜗杆传动的主要参数、几何尺寸计算、强度计算以及热平衡计算。 2.重点、难点提示 蜗杆传动的主要参数、受力分析及强度计算。 8.1 蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸 蜗杆传动 蜗杆传动由蜗杆、蜗轮组成。 用于传递空间两交错轴之间的运动和动力，通常两轴交错角为90°。一般用作减速传动，广泛应用于各种机械设备和仪表中。 8.1.1 蜗杆传动的类型和特点 按蜗杆的形状不同，蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动(a)所示、圆弧面蜗杆传动(b)所示和锥面蜗杆传动(c)所示。 蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆 锥蜗杆 按蜗杆的外形分类 阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 圆柱蜗杆按其齿廓曲线形状的不同，又可分为阿基米德蜗杆(ZA型)、渐开线蜗杆(ZI型)、法面直廓蜗杆(ZN型)等几种。 阿基米德蜗杆，其端面齿廓为阿基米德螺旋线，轴向齿廓为直线。它一般在车床上用成型车刀切制