机械基础教案之五蜗杆传动.docVIP

机械基础教案之五 第四章 蜗杆传动§4-1 蜗杆传动的组成与分类蜗杆传动的组成： 由蜗杆、蜗轮、机架组成的传动装置蜗杆：只有一个或几个螺旋齿，与蜗轮组成交错轴齿轮副的齿轮（即齿数很少而螺旋角很大的、直径很小的小齿轮）蜗轮：作为交错轴齿轮副中与蜗杆配对啮合的齿轮（即沿齿宽方向为凹圆弧形的螺旋角很小、直径很大的大齿轮）蜗杆与蜗轮的轴线空间交错成90度一般蜗杆为主动件（蜗杆带动蜗轮，有自锁性）实质是：线接触高副的螺旋齿轮传动基准曲面：分度曲面（圆柱、圆锥、圆环面）蜗杆传动的分类（类似于螺旋传动） 单线（头）1、按蜗杆线数分 多线（头）（Z1=1~4）（Z1↑， 加工越困难，但传动效率高） 右旋（一般常用）2、按蜗杆旋向分 左旋 圆柱蜗杆传动3、按蜗杆外形分 圆弧面蜗杆传动：以凹圆弧为母线的回转体；啮合时齿数多，易形成油膜，传动效率高，承载能力高，但加工不方便，应用较少圆柱蜗杆的类型（按截面形状分）阿基米德蜗杆：车刀加工时 端面：阿基米德螺旋线 两刀刃平面通过蜗杆轴线 轴剖面：直线（相当于齿条） （水平装刀） 法面：曲线⑴轴向直廓蜗杆：ZA （也叫普通蜗杆）⑵压力角α=20度⑶加工测量方便（车床上车削），应用最广延长渐开线蜗杆：刀刃平面与齿廓垂直 端面：延长渐开线 （垂直装刀） 轴面：曲线 法面：直线 ⑴法向直廓蜗杆：ZN ⑵用于多头、大螺旋升角的场合（Z1↑， γ↑）（为保证刀具的γ0 、α）渐开线蜗杆：两把车刀分切两齿侧 端面上：渐开线 （两把刀的刀刃平面分别与基圆柱相切） 切于基圆柱面上：直线 主平面（中间平面、中心平面））：过蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直的平面⑴此平面内蜗杆相当于直线齿型的齿条；蜗轮为齿顶凹孤型的渐开线，齿轮---齿条齿轮传动⑵蜗轮用与蜗杆参数、形状相同的蜗轮滚刀切制，故而不具有任意互换啮合性。预习要求1 、蜗杆传动的实质是什么？2 、 最常用的蜗杆是哪种？它有何特点？3 、蜗杆传动的主要参数有那些？如何准确计算？4 、怎样进行旋转向及收力分析？5 、蜗杆传动有那些区别于齿轮传动的特点？为什么？6 、主平的意义是什么？§4-2蜗杆传动的传动比及受力分析传动比：i12=n1/n2=Z2/Z1==(?Z2=d2/m Z1=)1、蜗杆蜗轮在单位时间内转过的齿数相同：n1Z1=n2Z2 2、i不与直径成反比 Z1↑，γ↑，效率↑，但加工困难 3、Z2一定时 Z1↓，i↑，但γ↓，效率↓ 大功率传动 Z1=4 动力传动Z1=2~3 分度机构 Z1=14、Z2按Z2=iZ1,从标准中选取（范成法加工） Z1=1?Z2min=18 为避免根切 Z1?Z2min=27蜗杆传动方向的判定螺旋方向判定：右手法则蜗轮的旋转方向既与蜗杆旋向有关，又与蜗杆的转向有关左右手法则：按蜗杆旋向选手，四指绕蜗杆转向，则拇指反向为蜗轮的旋转方向。（蜗轮转向为大拇指反向） 旋向（手） 三要素 转向（四指） 已知任意两个可判定其余一个 拇指方向 受力分析： 圆周力Ft1：过啮合点与转向相反 蜗杆 径向力Fr1：过啮合点指向轴心线（为主动件）轴向力Fx1：按旋向选手，四指绕转向，拇指方向为Fx1方向。（主动件同手法则，从动件采用反手法则） Ft2：与转向相同（或Ft2=-Fx1） （2）蜗轮 Fr2：指向轴心 Fx2：与Ft1反向（Fx2=-Ft1）（3）Fr1=-Fr2=Fx1.tgα；Ft1=-Fx2=2T1/d1；Ft2= -Fx1=2T2/d2（4）先判定蜗杆，再判定蜗轮 Fr1 n1 Fx1 Ft1