蜗轮蜗杆传动的设计-2010.pptVIP

一、蜗杆传动的类型 ★主要是刀具的加工时的位置、装夹角度、刀具形状、刀具的种类等不同而形成了不同类型的蜗杆传动。 三、普通圆柱蜗杆传动的精度 GB/T10089-1988对蜗杆、蜗轮和蜗杆传动规定了12个精度等级，1级精度最高，依次降低。与齿轮公差相仿，蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的公差也分成三个公差组。 普通圆柱蜗杆传动的精度，一般以6～9级应用得最多。 5.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 中间平面— 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。 蜗杆的头数z1通常为1，2，4，6。 当要求蜗杆传动具有大的传动比或蜗轮主动自锁时，取z1 =1，此时传动效率较低； 当要求蜗杆传动具有较高的传动效率时，取z1 =2，4，6。 蜗轮的齿数主要由传动比来确定,蜗轮的齿数z2=i12 z2 为了避免蜗轮轮齿发生根切，理论上应使不小于17。但当z2＜26时，啮合区要显著减小，将影响传动的平稳性，通常规定z2 ≥28。 当z2＞80时，由于蜗轮直径较大，使得蜗杆的支承跨度也相应增大，从而降低了蜗杆的刚度。 故在动力蜗杆传动中，常取z2=28～80。 为了配凑中心距或提高蜗杆传动的承载能力及传动效率，常采用变位蜗杆传动。 变位方法与齿轮传动的变位方法相似，也是在切削时，利用刀具相对于蜗轮毛坯的径向位移来实现的。但是在蜗杆传动中，由于蜗杆的齿廓形状和尺寸要与加工蜗轮的滚刀形状与尺寸相同，所以为了保持刀具尺寸不变，蜗杆尺寸是不能变动的，因而只能对蜗轮进行变位。 三、蜗杆传动的常用材料 蜗杆一般采用碳素钢或合金钢制造，高速重载蜗杆常用15Cr或20Cr，并经渗碳淬火；也可用40、45钢或40Cr并经淬火。这样可以提高表面硬度，增加耐磨性。 通常要求蜗杆淬火后的硬度为(40~55)HRC，经氮化处理后的硬度为(55~62)HRC。 一般不太重要的低速中载的蜗杆，可采用40或45钢，并经调质处理，其硬度为(220~300)HBW。 常用的蜗轮材料为铸锡青铜（ZCuSn10P1，ZCuSn5Pb5Zn5）、铸铝铁青铜（ZCuA110Fe3）及灰铸铁（HT150，HT200）等。 锡青铜耐磨性最好，但价格较高，用于滑动速度≥3 m/s的重要传动； 铝铁青铜的耐磨性较锡青铜差一些，但价格较便宜，一般用于滑动速度≤4 m/s的传动； 滑动速度不高(＜2 m/s)，可采用灰铸铁制造。 5.4 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算 轴向力的方向是由螺旋线的旋向和蜗杆的转向来决定的。右(左)旋蜗杆所受轴向力的方向可用右(左)手法则确定。 所谓右(左)手法则,是指右(左)手握拳时,以四指所示的方向表示蜗杆的回转方向,则拇指伸直时所指的方向就表示蜗杆所受轴向力的方向。 讨论 蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮的转向。（1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向；（2）在图中标出各轮轴向力的方向。 二、蜗杆传动强度计算 计算综合曲率半径 2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 在蜗轮齿数z2＞90或开式传动中，蜗轮轮齿常因弯曲强度不足而失效。在闭式蜗杆传动中通常只作弯曲强度的校核计算，但这种计算是必须进行的。因为校核蜗轮轮齿的弯曲强度不只是为了判别其弯曲断裂的可能性，对于承受重载的动力蜗杆副，蜗轮轮齿的弯曲变形量直接影响到蜗杆副的运动平稳性精度。 由于蜗轮的形状较复杂，且与中间平面平行的截面上的轮齿厚度是变化的。因此，蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度难以精确计算，只能进行条件性的概略估算。 5.5蜗杆传动的相对滑动速度、效率和热平衡计算 一、相对滑动速度vs 注意的问题 因蜗杆导程角g 随z1增多而加大，故为提高传动效率，可采用多头蜗杆； rv随vs增大而减小， rv减小，将使传动效率提高，故蜗杆传动宜用于高速级传动。 其它问题 三、蜗杆传动的热平衡计算 蜗杆传动由于效率低，所以工作时发热严重。尤其在闭式传动中，如果箱体散热不良， 润滑油的温度过高将降低润滑的效果，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。为了使油温保持在允许范围内，防止胶合的发生，必须进行热平衡的计算。 在热平衡状态下，蜗杆传动单位时间内由摩擦功耗产生的热量等于箱体散发的热量。 式中 ——蜗杆传递的功率 ； ——箱体表面散热系数； ——周围空气温度，单位为℃,常温可取20℃； ——热平衡时油的工作温度，一般限制在(60~70)℃,最高不超过80℃； ——传动效率； ——箱体有效散热面积，即指箱体外壁与空气接触而内壁被油飞溅到的箱体表面积。 四、蜗杆传动的润滑 蜗杆结构 蜗轮结构 ? 目的：控制温升，防止胶合 ? 条件：发