机械原理—蜗杆传动.ppt

第11章 蜗杆传动 §1 蜗杆传动的类型 阿基米德蜗杆传动(ZA型) 渐开线蜗杆传动(ZI型) 延伸渐开线蜗杆传动（ZN型) 圆弧齿圆柱蜗杆传动（ZC型） §2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸 §2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸 4.蜗杆分度圆柱导程角γ 蜗杆传动的变位 ②改变传动比（变位前后， a ’ =a ，但z’2≠z2 ，即i改变， ）　　 §3　蜗杆传动的承载能力计算 （二） 蜗杆传动的受力分析 （三）蜗杆传动的计算载荷Pc （三） 圆柱蜗杆传动的设计计算 （一） 圆柱蜗杆传动的设计计算 蜗轮齿根的弯曲疲劳强度计算 蜗杆轴的刚度计算 1、润滑油及其添加剂 （三） 蜗杆传动的热平衡计算 ★ 蜗杆的布置 §6 蜗杆和蜗轮的结构设计 * * 第11章 蜗杆传动 蜗杆传动概述 蜗杆传动的类型 普通蜗杆传动的参数与尺寸 普通蜗杆传动的承载能力计算 普通蜗杆传动的效率、润滑与热平衡 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计 蜗杆传动的特点和应用 优点：①单级传动比大、结构紧凑；②传动平稳、噪声和振动小；③适当选取蜗杆传动参数，可以实现反行程自锁等。 缺点：①传动效率低，一般只有0.70～0.92，当有自锁时其效率低于0.5；②需用较贵重的有色金属制造蜗轮。 蜗杆传动 的类型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 普通圆柱蜗杆 圆弧齿圆柱蜗杆 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 延伸渐开线蜗杆 7-2 　　阿基米德蜗杆又称为轴向直齿廓蜗杆，这种蜗杆切削时的刀具切削平面通过蜗杆轴线，所切出的蜗杆齿廓在轴面内为直线；在与轴线垂直的平面内，为阿基米德螺旋线。该类型蜗杆具有加工　、测量简单、方便等优点；单齿面不便于磨削，不宜采用硬齿面，传动效率低，只是用于低速轻载的传动中。 a)单刀加工（当导程角γ≤3°时） b)双刀加工（当导程角γ＞3°时） 　　渐开线蜗杆是使刀具切削平面通过蜗杆基圆的切平面时，所切出的蜗杆。其齿廓在基圆的切平面内为直线，而齿廓与垂直于蜗杆轴线的平面交线为渐开线。这种蜗杆可用滚刀滚铣，也可进行磨削。因而，制造精度较高，也可采用硬齿面。适用于批量生产、大功率、高速传动的场合。 　　延伸渐开线蜗杆又称为法向直廓蜗杆，切削时刀具的切削平面在垂直于齿槽（或齿厚）中点螺旋线的法平面内，在法面内的齿形为直线。而在垂直于轴线平面内的齿形为延伸渐开线。这种蜗杆容易实现磨削，可采用硬齿面，精度和传动效率较高。适用于螺旋线数较多、导程较大的蜗杆传动。 a)单刀加工 b)双刀加工 　　圆弧齿圆柱蜗杆（ZC）与上述蜗杆不同，其齿阔的形状为圆弧。用于传递动力的圆弧齿圆柱蜗杆，在螺旋线的法平面内齿廓为凹圆弧；在蜗杆的轴面内为近似的凹圆弧。蜗轮齿廓在蜗杆的轴面内为近似的凸圆弧。因此，蜗杆蜗轮啮合时为凹凸圆弧齿啮合传动，承载能力大、结构紧凑、传动效率高，是目前我国推广使用的一种蜗杆传动。 b)蜗杆法面齿形 c)蜗杆轴面齿形 主要参数 标准压力角? = 20? 标准模数m 查表 1、模数m、压力角 α ★中间平面（主平面） ——通过蜗杆轴线并垂 直于蜗轮轴线的平面 ： ★正确啮合条件 —— mx1 = mt2 = m ? x1 = ? t2 = ? =20° γ = ? ★标准参数——∵中间平面内→相当于齿轮齿条啮合∴取中间平面的参数为标准参数※ 蜗杆的轴（x面） 蜗轮的端面（t面） 2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q 为了限制滚刀数目→ d1标准化（见表） 蜗杆直径系数： q=d1/m 主要参数 标准压力角? = 20? 标准模数m 查表 1、模数m、压力角 α ★中间平面（主平面） ——通过蜗杆轴线并垂 直于蜗轮轴线的平面 ： ★正确啮合条件 —— mx1 = mt2 = m ? x1 = ? t2 = ? =20° γ = ? ★标准参数——∵中间平面内→相当于齿轮齿条啮合∴取中间平面的参数为标准参数※ 蜗杆的轴（x面） 蜗轮的端面（t面） 2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q 为了限制滚刀数目→ d1标准化（见表） 蜗杆直径系数： q=d1/m 5.中心距a （传动比和中心距荐用值见教材或国家标准。） γ 3.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 　　z1↓，自锁↑，但效率↓； z1↑，效率↑，但制造困难。因此，要求传动效率高的蜗杆传动选较多的头数；而要求自锁的蜗杆传动则选单头为宜。 　z2 ＝iz1 =28～80。但需注意： ①规定 z2≥28 （z2 min≥17 ）。∵当z2＜26时，啮合区↓↓，传动平稳性↓；当z2≥30时，可实现两对齿以上的啮合。 ②传递动力时，要求z2≤80。 ∵当d2不变时， z2↑，m↓，蜗轮轮齿弯曲强度↓；而当m不变时， z2↑, → d2↑，→蜗杆长度↑→蜗杆刚度↓。 ③此外还应避免蜗杆头数与