机械设计,蜗杆传动讲解.ppt

§9-1概述 蜗杆传动的类型 §9-2蜗杆传动的参数与尺寸1 蜗杆传动的参数与尺寸2 蜗杆传动的参数与尺寸3 蜗杆传动的参数与尺寸4 §9-3 失效形式、材料和结构 失效形式、材料和结构2 失效形式、材料和结构3 §9-4受力分析、效率和润滑 受力分析练习 受力分析、效率和润滑2 受力分析、效率和润滑3 §9-5蜗杆传动的承载能力计算1 承载能力计算2 蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算 静强度计算和热平衡 热平衡计算2 热平衡计算3 热平衡计算4 第九章 蜗杆传动 §9-1 概 述 §9-2 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸 §9-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §9-5 蜗杆传动的承载能力计算 §9-6 圆弧圆柱蜗杆传动简介 §9-4 蜗杆传动的受力分析、效率和润滑 蜗杆传动用于传递两交错轴之间的运动和动力。交错角一般为90°。 §9-1 概 述 1）传动比大，一般 i =10~80，最大可达1000； 2）重合度大，传动平稳，噪声低； 4）齿面的相对滑动速度大，效率低； 主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。 （蜗杆传动） 一、蜗杆传动的特点： 3）结构紧凑，可实现反行程自锁； 二、蜗杆传动的类型 其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 加工出的蜗杆的齿廓形状不同。 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高； 重合度大；承载能力和效率较高。 阿基米德蜗杆（ ZA蜗杆）（图9－2a） 　　 渐开线蜗杆 （ZI蜗杆）（图9－2b） 法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）（图9－2c） 　　 普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 （图9－1a） （图9－1b） （图9－1c） 本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。 三、蜗杆传动的精度等级 分为12个精度等级，常用5～9级，精度等级的选择参见表9－1。 蜗杆传动概述 普通圆柱蜗杆传动的三种类型 蜗杆传动的类型2 §9-2 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸 1. 模数 m 和齿形角 a 　在主平面内，蜗杆和蜗轮的模数相等且为标准值。 2. 蜗杆分度圆直径 d1 和直径系数 q 蜗杆分度圆直径 d1 为标准值，见表9－2。 主平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。 是蜗杆的轴面 是蜗轮的端面 ZA蜗杆传动在主平面内，相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。 蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在主平面内确定。 即　 　 mx1= mt2 = m 即：q = d1／m d1与模数 m 的比值称为蜗杆直径系数 q。 阿基米德蜗杆的轴面齿形角 αx1＝20° 法向直廓蜗杆的法向齿形角 αn1＝20° d1 = q m 是导出值 一、蜗杆传动的主要参数 主平面 β （见表9－2） 　（Z1与Z2的荐用值表） (蜗杆头数与传动效率关系) 4. 蜗杆的头数 z1、蜗轮齿数 z2 3. 蜗杆分度圆柱导程角g z1↑→g↑→效率 η↑，但加工困难。 正确啮合条件： mx1= mt2 γ1＝β2 （蜗轮、蜗杆旋向相同） αx1= αt2 z1↓→ 传动比 i↑，但传动效率 η↓。 常取，z1＝1，2，4，6。 可根据传动比选取，见表9－3。 　　 z2= i z1 。 如 z2 太小，将使传动平稳性变差。如 z2 太大，蜗轮直径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 　　 一般 z2＝32～80 主要参数与几何尺寸 d1 γ 5. 传动比 i 6. 中心距 中心距的常用值见P199。 二、蜗杆传动的变位 变位：即加工蜗轮时，改变刀具的位置。而蜗杆相当于刀具。 故，只是蜗轮变位，而蜗杆不变位。即蜗轮尺寸变化，蜗杆尺寸不变。 但是，变位以后，蜗杆的节圆改变，而蜗轮的节圆永远与分度圆重合。 主要参数与几何尺寸 ( d1= q m ≠ z1m) ( d2= z2 m ) (图9－3) 变位的目的：调整中心距和传动比 调整中心距所需变位系数： 常取 －0.5≤x≤0.5 三、蜗杆传动的几何尺寸 见表9－4和图9－4。 主要参数与几何尺寸 适用于齿面滑动速度 较高的传动。 §9-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 一、失效形式和设计准则 1. 主要失效形式： 蜗轮齿面的点蚀、胶合、过度磨损和疲劳断齿等。 二、蜗杆传动的常用材料 蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢，见表9－5。 按蜗轮的