第12章蜗轮蜗杆详解.pptx

第12章 蜗杆传动 §12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析 §12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 §12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算 本 章 重 点 (1)?熟悉蜗杆传动的特点。 (2)?了解蜗杆传动的类型、应用、材料和结构。 (3)?掌握普通圆柱蜗杆的主要参数和几何尺寸计算。 设计：潘存云 §12-1 蜗杆传动的特点和类型 作用： 用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。 ∑＝90° 形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。 所得齿轮称为:蜗杆。 而啮合件称为:蜗轮。 设计：潘存云 改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。 优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。 分度机构：i=1000, 通常i=8~80 缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。 设计：潘存云 设计：潘存云 类型 按螺旋面形状分： 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 环面蜗杆 按形状分有： 圆柱蜗杆 环面蜗杆 圆柱蜗杆 渐开线蜗杆 阿基米德蜗杆 设计：潘存云 蜗杆旋向：左旋、右旋(常用) 精度等级： 对于一般动力传动，按如下等级制造： v17.5 m/s ----7级精度； v1 3 m/s ----8级精度； v1 1.5 m/s ----9级精度； 判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同。 设计：潘存云 设计：潘存云 1. 正确啮合条件 正确啮合条件是中间平面内参数分别相等： mt2=ma1=m ，αt2 =αa1=α 在中间平面内，蜗轮蜗杆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 一、圆柱蜗杆传动的主要参数 压力角: α=20° 模数m取标准值，与齿轮模数系列不同。 分度传动，推荐用 α=15° 动力传动，推荐：α=25° 2. 模数m和压力角α 设计：潘存云 设计：潘存云 为了减少加工蜗轮滚刀的数量，规定d1 只能取标准值。 蜗轮蜗杆轮齿旋向相同. 若 ∑ ＝90° ∴ γ1＝β2 ∵ γ1+β1 ＝90° 蜗轮右旋 蜗杆右旋 ＝β1+β2 s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。 摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用 设计：潘存云 3. 传动比 i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 ：即螺旋线的数目。 蜗杆转动一圈，相当于齿条移动z1个齿，推动蜗轮转过z1个齿。 传动比 : 通常： z1=1~4 若想得到大 i , 可取： z1=1，但传动效率低。 对于大功率传动 , 可取： z1=2，或 4。 蜗轮齿数： z2= i z1 为避免根切： z2≥ 26 一般情况： z2≤ 80 z2过大 → → 蜗杆长度↑ → 刚度、啮合精度↓ 结构尺寸↑ 设计：潘存云 设计：潘存云 将分度圆柱展开得： = z1 px1/πd1 = mz1/d1 tgγ1=l/πd1 4. 蜗杆的导程角γ 5.蜗杆直径系数q 加工时滚刀直径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相同，为了限制滚刀的数量，国标规定分度圆直径只能取标准值，并与模数相配。 q 为蜗杆: 定义： q=d1/m 一般取: q=8～18。 tgγ1 = px z1 /πd1 = z1 / q 于是有： d1 = mq 可由表12－1计算得到。 直径系数 = mz1 / d1 表12－1 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm 设计：潘存云 由相对运动原理可知: 6.齿面间滑动速度vS及蜗轮转向的确定 = v1 / cos γ 作速度向量图，得: v2 = v1 tgγ 蜗轮的转向: CW 设计：潘存云 设计：潘存云 右旋蜗杆：伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 切向速 度vp2的方向与拇指指向相同。 用手势确定蜗轮的转向： 左旋蜗杆：用右手判断，方法一样。 模型验证 7.中心距 a = r1+r2 = m(q +z2)/2 二、圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算 由蜗杆传动的功用，以及给定的传动比 i , → z1 → z2 →计算求得 m、d1 →计算几何尺寸 §12-3 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 主要失效形式： 胶合、点蚀、磨损。 材料 蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。 蜗杆采用碳素钢与合金钢：表