机械设计基础（第3版）课件 第6章 蜗杆传动机构.ppt

电子工业出版社河南省“十四五”普通高等教育规划教材第11章轴机械设计基础（第3版）薛铜龙主编河南理工大学机械与动力工程学院2022年9月机械工程基础部电子工业出版社河南省“十四五”普通高等教育规划教材第6章蜗杆传动机构机械设计基础（第3版）薛铜龙主编河南理工大学机械与动力工程学院2022年9月*第6章蜗杆传动机构古代帆船人们很早就注意到蜗杆传动的大减速比、增力作用和反向自锁功能。帆船的舵起初是用缠绕在鼓轮上的绳索来驱动的。帆船转向时，需要几个船工来拉动绳索。利用了蜗杆传动的自锁性能来控制船舵是帆船发展史上的一大进步。蜗杆传动起源于齿轮，是工程技术人员对齿轮传动的又一创新。本章将首先介绍蜗杆传动类型及主要特点，再分析蜗杆传动的参数及几何尺寸计算，最后介绍蜗杆传动的设计。*第1节蜗杆传动机构的特点和类型第2节普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算第3节蜗杆和蜗轮的常用材料和结构第4节蜗杆传动的受力分析和强度计算第5节蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算第6章蜗杆传动机构*第1节蜗杆传动机构的特点和类型蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递空间两交错轴之间的运动和转矩，轴交错角通常为90度。蜗杆传动的特点蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。传动平稳、噪声小。可制成具有自锁性的蜗杆。蜗杆传动的主要缺点是效率较低，通常为70％~80％、发热量大和磨损大，常需耗用有色金属。蜗轮的造价较高。第1节蜗杆传动机构的特点和类型第1节蜗杆传动机构的特点和类型阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法向直廓蜗杆锥面包络圆柱蜗杆圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形的车刀切制而成的。其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。阿基米德蜗杆第1节蜗杆传动机构的特点和类型法向直廓蜗杆第1节蜗杆传动机构的特点和类型2011年6月第1节蜗杆传动机构的特点和类型锥蜗杆传动第1节蜗杆传动机构的特点和类型第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算蜗杆传动的主要参数有：模数m、压力角α、蜗杆分度圆直径d、直径系数q、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。这些参数不仅影响着蜗杆和蜗轮的各部分尺寸，也影响着蜗杆传动的性能。这些参数间是相互联系的，故不能孤立地取确定，应根据蜗杆传动的工作条件和加工条件，考虑参数间的相互影响，综合分析，合理选定。第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算蜗杆与蜗轮啮合时，在中间平面内蜗杆传动相当于齿轮与齿条的啮合传动，蜗杆的轴向模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，并将此平面内的模数和压力角规定为标准值。1模数m和压力角α第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算蜗杆的导程：螺旋线上任一点旋转一周所移动的轴向距离。2蜗杆分度圆直径d1、导程角γ导程角:螺旋线切线与垂直于轴线平面的夹角为杆轴向周节（齿距）2011年6月第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算直径系数q为了刀具的标准化，将蜗杆分度圆圆直径d1定为标准值，即对应于每一标准模数m规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1d1与m的比值称为蜗杆直径系数q:为了刀具的标准化，将蜗杆分度圆圆直径d1定为标准值，即对应于每一标准模数m规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d12011年6月第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算1)当m一定时，q增大，则d1变大，蜗杆的刚度及强度相应提高，因此m较小时，q选较大值；2)当q取较小值时，γ增大，效率η提高，故在蜗杆轴刚度允许的情况下，应尽可能选较小的q值。为了满足各种需要，对同一m，允许q值在一定的范围内变动，以便选用不同的标准蜗杆直径d1。2011年6月第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算3蜗杆传动的正确啮合条件1)蜗杆的轴向模数mX1与蜗轮的端面模数mt2必须相等；2)蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角必须相等；2011年6月第2节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算4传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2通常蜗杆为主动件，蜗杆与蜗轮之间的传动比：选择蜗杆头数z1时，从以下三个方面考虑。制造：头数越多，蜗杆制造精度越高；效率：头数越多，效率越高；若要求自锁，应选择单头；提高传动比:应选择较少的头数；