《蜗轮蜗杆》PPT课件

第 7章 蜗 杆 传 动7.1 概 述7.2 圆 柱 蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 和 几 何 尺 寸7.3 蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式 、 材 料 和 结 构7.4 圆 柱 蜗 杆 传 动 的 受 力 分 析7.6 圆 柱 蜗 杆 传 动 的 效 率 、 润 滑 和 热 平 衡 计 算7.5 圆 柱 蜗 杆 传 动 的 强 度 计 算 蜗 杆 传 动 的 特 点 和 类 型作 用 ： 用 于 传 递 交 错 轴 之 间 的 回 转 运 动 和 动 力 。 蜗 杆 主 动 、 蜗 轮 从 动 。 901 1蜗 杆 2 2 蜗 轮 优 点 ： 传 动 比 大 、 结 构 紧 凑 ； 传 动 平 稳 ， 噪 声小 ； 一 定 条 件 下 可 自 锁 。缺 点 ： 传 动 效 率 低 ； 蜗 轮 齿 圈 用 青 铜 制 造 ， 成 本高 。 环 面 蜗 杆圆 柱 蜗 杆 渐 开 线 蜗 杆阿 基 米 德 蜗 杆 阿 基 米 德 螺 线 渐 开 线 基 圆2 d蜗 杆 旋 向 ： 左 旋 、 右 旋 (常 用 ) 1 1判 定 方 法 ： 与 螺 旋 和 斜 齿 轮 的 旋 向 判 断 方 法 相 同 。 中 间 平 面中 间 平 面 ： 过 蜗 杆 轴 线 垂 直 于 蜗 轮 轴 线 。在 中 间 平 面 内 ， 蜗 轮 蜗 杆 相 当 于 齿 轮 齿 条 啮 合 。2 模 数 m取 标 准 值 ， 与 齿 轮 模 数 系 列 不 同 。第 一 系 列 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40第 二 系 列 1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14蜗 杆 模 数 m值 GB10088-881. 模 数 m和 压 力 角 d1es d2 m11.251.62 d1182022.42028(18)22.4(28)35.5 m2.53.154 d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5) m456.3 d140(50)71(40)50(63)90(50)63 m6.3810 d1(80)112(63)80(100)140(71)90表 6 2 蜗 杆 分 度 圆 直 径 与 其 模 数 的 匹 配 标 准 系 列 mm 20 q=12.5 28 q=17.51. 3. 蜗 杆 头 数 z1蜗 杆 头 数 z1 ： 即 螺 旋 线 的 数 目 。 d 表 12-2 蜗 杆 头 数 z1与 蜗 轮 齿 数 z2的 推 荐 值传 动 比 i 713 1427 2840 40蜗 杆 头 数 z1 4 2 2、 1 1蜗 轮 齿 数 z2 2852 2854 2880 40 若 90 1 2 t t 2 1 1+ 1 90 1+ 2 1 1s=e的 圆 柱 称 为 蜗 杆 的 分 度 圆 柱 。 将 分 度 圆 柱 展 开 得 ： = z1 px1/ d1 = mz1/d1 tg 1=l/ d1 4. 蜗 杆 的 导 程 角 d1 lpx1 1d1 1 1 5.蜗 轮 齿 数 z26.传 动 比 i与 齿 数 比 u7.标 准 中 心距 圆 柱 蜗 杆 传 动 几 何 尺 寸 的 计 算表 12-3 普 通 圆 柱 蜗 杆 传 动 的 几 何 尺 寸 计 算名 称 计 算 公 式蜗 杆 中 圆 直 径 ， 蜗 轮 分 度 圆 直 径齿 顶 高齿 根 高顶 圆 直 径根 圆 直 径蜗 杆 轴 向 齿 距 、 蜗 轮 端 面 齿 距径 向 间 隙中 心 距 蜗 杆 蜗 轮d1 =mq d2=mz2 ha=m ha=m df =1.2mq df =1.2mq d a1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m(q-2.4) df2=m(q-2.4) pa1=pt2= px= mc=0.2 ma=0.5(d1 + d2) m=0.5m(q+z2) 7.3 蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式 、 材 料 和 结 构7.3.1蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式 及 设 计 准 则主 要 失 效 形 式 ： 胶 合 、 点 蚀 、 磨 损 。 材 料 蜗 轮 齿 圈 采 用 青 铜 ： 减 摩 、 耐 磨 性 、 抗 胶 合 。蜗 杆 采 用 碳 素 钢 与 合 金 钢 ： 表 面 光 洁 、 硬 度 高 。材 料 牌 号 选 择 ：高 速 重 载 蜗 杆 ： 20Cr,20CrMnTi(渗 碳 淬 火 5662H RC) 或 40Cr 42SiMn 45 (表 面 淬 火 4555H RC)一 般 蜗 杆 ： 40 45 钢 调 质 处 理 (硬 度 为 220250H BS)蜗 轮 材 料 ： vS 12 m/s时 ZCuSn10P1锡 青 铜 制 造 。vS 12 m/s时 ZCuSn5Pb5Zn5锡 青 铜vS 6 m/s时 ZCuAl10Fe3铝 青 铜 。v S 45 其 他 情 况 H RC45 滑 动 速 度 vs m/s f f f 0.01 0.11 6.28 0.12 6.84 0.18 10.2 0.10 0.08 4.57 0.09 5.14 0.13 7.4 0.50 0.055 3.15 0.065 3.72 0.09 5.14 1.00 0.045 2.58 0.055 3.15 0.07 4 2.00 0.035 2 0.045 2.58 0.055 3.15 3.00 0.028 1.6 0.035 2 0.045 2.58 4.00 0.024 1.37 0.031 1.78 0.04 2.29 5.00 0.022 1.26 0.029 1.66 0.035 2 8.00 0.018 1.03 0.026 1.49 0.03 1.72 10.0 0.016 0.92 0.024 1.37 15.0 0.014 0.8 0.020 1.15 24.0 0.013 0.74 对 动 力 传 动 ， 宜 采 用 多 头 蜗 杆 蜗 杆 加 工 困 难 过 大当 28 时 ， 效 率 增 加 很 少 。当 时 ， 蜗 杆 具 有 自 锁 性 ， 但 效 率 很 低 。252.5512.50.51 1015 m/s时 ， 采 用 压 力 喷 油 润 滑 。当 v1 4 m/s时 ， 采 用 蜗 杆 在 上 的 结 构 。 7.5.3 蜗 杆 传 动 的 热 平 衡 计 算 由 于 蜗 杆 传 动 效 率 低 ， 发 热 量 大 ， 若 不 及 时 散 热 ，会 引 起 箱 体 内 ， 油 温 升 高 ， 润 滑 失 效 ， 导 致 轮 齿 磨损 加 剧 ， 甚 至 出 现 胶 合 。 因 此 ， 对 连 续 工 作 的 闭 式蜗 杆 传 动 必 须 进 行 热 平 衡 计 算对 闭 式 传 动 ， 热 量 由 箱 体 散 逸 ， 要 求 箱 体 与 环 境 温 差 ： t = iA1000P1(1- )tg tt=( t-t0 )-温 度 差 ； P1-蜗 杆 传 递 的 功 率 ； i-表 面 散 热 系 数 ； 一 般 取 ： i=1017 W/(m2 )A-散 热 面 积 , m2, 指 箱 体 外 壁 与 空 气 接 触 而 内 壁被 油 飞 溅 到 的 箱 壳 面 积 。 对 于 箱 体 上 的 散 热 片 ， 其散 热 面 积 按 50%计 算 。 t-温 差 许 用 值 ， 一 般 取 ： t=6070 要 求 油 温 ： t = t0+ t 90 不 能 满 足 要 求 时 ， 可 采 取 冷 却 措 施 ：1） 增 加 散 热 面 积 -加 散 热 片 ；2） 提 高 表 面 传 热 系 数 - 加 风 扇 、 冷 却 水 管 、 循 环 油 冷 却 。 油 泵 冷却器冷 却水 7.6、 蜗 杆 蜗 轮 的 结 构 设 计蜗 杆 通 常 与 轴 制 成 一 体z 1=1或 2时 ： b1 (11+0.06z2)mz1= 4时 : b1 (12.5+0.09z2)mb1 蜗 杆 轴蜗 杆 长 度 b1的 确 定 ： 本 章 重 点(1)熟 悉 蜗 杆 传 动 的 特 点 。(2)了 解 蜗 杆 传 动 的 类 型 、 应 用 、 材 料 和 结 构 。(3)掌 握 普 通 圆 柱 蜗 杆 的 主 要 参 数 和 几 何 尺 寸 计 算 。