第十一章蜗杆传动.pptVIP

*蜗杆传动是交错轴螺旋齿轮传动的一种演变形式，将螺旋齿轮传动中的主动轮的螺旋角加大，齿数减少，齿宽加大，这时小齿轮的轮齿在盘绕多圈，外形象螺杆，称为蜗杆。大齿轮成为螺旋角较小的斜齿轮，由于螺旋齿轮传动为点接触，承载能力小，为提高承载能力，将其分度圆柱面母线改为圆弧形，包住蜗杆，称为蜗轮。蜗杆传动具有传动比大，传动平稳，可以自锁等特点，在各种传动系统中得到广泛的应用，蜗杆传动的缺点主要来源于齿面摩擦较大，由于齿面摩擦大使得传动效率较低，发热较大，为减少摩擦，蜗杆传动常采用价格较高的减摩材料，针对蜗杆传动的这些缺点，近年来出现了多种新型蜗杆传动形式，但是由于加工工艺的关系，目前应用较多的仍然是普通圆柱蜗杆传动，所以本课程只介绍这种蜗杆传动的设计方法。11-1蜗杆传动的类型及特点蜗杆传动的类型主要是以蜗杆的类型进行分类的，蜗杆的加工方法主要是车，铣，磨，图示的蜗杆在车制过程中刀具的住刀面平行于蜗杆轴线，所加工的蜗杆齿形在轴向截面内是直线齿廓（齿条），在端面的齿形是阿基米德螺线（等进螺线），所以称为阿基米德蜗杆传动，这种蜗杆加工方法简单，应用较广泛，但是这种蜗杆淬火后磨制困难，这种蜗杆的另一个缺点是当被加工的蜗杆导程角（相当于罗纹的螺旋升角）较大时，刀具其中一侧的主后角要求较大（大于导程角），使刀具的强度削弱，加工不同导程角的蜗杆需要使用不同的刀具，这给加工带来不方便，法向直廓蜗杆解决了这个问题蜗杆传动概述普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动承载能力计算圆弧圆柱蜗杆传动设计计算普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计环面蜗杆传动蜗杆传动的现状及发展方向§11-1概述一、特点和应用外形类似:螺旋与斜齿轮的传动从中间平面剖开:齿轮与齿条的传动1.应用P750KW（通常＜50KW），Vs35m/s（通常＜15m/s）。由于i大,可用于机床分度机构、仪器仪表中。2.特点1）工作平稳:兼有斜齿轮与螺旋传动的优点。2）i大蜗杆——1、2、4.6传递动力时:i=5—80传递运动时:i=几百—上千（单头，η↓）用于传递交错轴之间的回转运动。一般:空间垂直为什么？优点:齿轮——z1173）结构紧凑、重量轻、噪音小。4）自锁性能好(用于提升机构)。缺点:1）制造成本高,加工困难。2）滑动速度vs大。3）η低。4）蜗轮需用贵重的减摩材料。1.按蜗杆形状分二、分类a）圆柱蜗杆传动b）环面蜗杆传动c）锥蜗杆传动ZA型:阿基米德蜗杆中间平面:齿条与渐开线齿轮啮合端面:阿基米德螺旋线ZI型:渐开线蜗杆端面:渐开线,较精密传动ZN型:法向直廓蜗杆(刀具加工位置不同)圆柱蜗杆锥蜗杆传动:啮合齿数多，ε↑，平稳↑，承载↑。环面蜗杆传动:接触齿对数↑，承载↑（2—4）倍，η高（0.85—0.9），但制造安装要求高。2.按蜗杆头数分单头蜗杆：i↑，自锁性↑，η↓多头蜗杆:相反3.按旋向分左旋右旋一般采用右旋§11-2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择中间平面:过蜗杆轴线且与蜗轮轴线相垂直的平面。蜗杆传动在中间平面上相当于齿条与齿轮的啮合传动，故取中间平面上的参数（模数、压力角等）和尺寸（齿根顶圆、分度圆等）为基准，并采用齿轮传动的计算关系。蜗杆传动的主要参数：m、α、z1、z2.蜗杆的直径d1等，进行蜗杆传动设计时，首先要正确地选择这些参数。1．m和α蜗杆传动的正确啮合条件:在中间平面上，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，即把中间平面上的模数和压力角规定为标准值,则阿基米德蜗杆的αa（轴向压力角为200）,其余三种（法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆、锥面包络蜗杆）的法向压力角αn为标准值200。2．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆传动的传动比，i=n1/n2=z2/z1①z1可根据传动比和效率选定，单头蜗杆可实现大传动比，但η低，易自锁，多头蜗杆可提高η，但蜗杆头数过多，又会给加工带来困难。z1:若传动比大，且要求自锁时，z1=1；若要求η高，传递功率大，z1可取2～4，常用2或4。②蜗轮齿数z2=iz1z2过小易产生根切，为避免根切和保证传动平稳，通常z228；z2过大，尺寸增加与之啮合的蜗杆长度也随之增加，致使蜗杆刚度不足，影响正常啮合，z2≤80。3.蜗杆的分度圆直径d1和导程角