蜗杆传动课件_参考

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章,蜗杆传动,直接啮合传动，交错轴传动，一般,=90,第十一章 蜗杆传动直接啮合传动，交错轴传动，一般,11-1,蜗杆传动的类型及特点,一、类型,圆柱蜗杆,环面蜗杆,锥蜗杆,普通圆柱蜗杆,圆弧齿圆柱蜗杆,阿基米德蜗杆（,ZA,蜗杆）,法向直廓蜗杆（,ZN,蜗杆）,渐开线蜗杆（,ZI,蜗杆）,锥面包络圆柱蜗杆（,ZK,蜗杆）,应用：不宜用于闭式，连续大功率传动。,（交错轴，效率低，摩擦大，不宜散热）,11-1 蜗杆传动的类型及特点一、类型圆柱蜗杆环面蜗杆锥蜗,（一）、圆柱蜗杆,1,、普通圆柱蜗杆,（,1,）阿基米德蜗杆（,ZA,蜗杆）,车制蜗杆,加工方便，应用最广泛,特点：,i,大，结构紧凑；,传动平稳，噪声低；,当,，自锁蜗杆；,摩擦磨损大，,，发热大。,一般：,0.7 0.8,自锁：,0.4,左右,（一）、圆柱蜗杆1、普通圆柱蜗杆（1）阿基米德蜗杆（ZA蜗杆,蜗杆传动课件_参考,蜗杆传动课件_参考,（,2,）法向直廓蜗杆（,ZN,蜗杆）,车制蜗杆,端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。,（2）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）车制蜗杆端面齿廓为延伸渐开,（,3,）渐开线蜗杆（,ZI,蜗杆）,端面齿廓为渐开线，它相当于一个少齿数（齿数等于蜗杆头数）、大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。,（3）渐开线蜗杆（ZI蜗杆）端面齿廓为渐开线，它相当于一个少,（,3,）锥面包络圆柱蜗杆（,ZK,蜗杆）,非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。,（3）锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）非线性螺旋齿面蜗杆。不能在,2.,圆弧齿圆柱蜗杆（,ZC,蜗杆）,蜗杆的螺旋面用刃边为凸圆弧形的刀具切成，蜗轮用范成法制造。,特点：效率高（,0.9,），承载能力大（增加,50150%,）。,蜗杆凹圆弧,蜗轮凸圆弧。,2.圆弧齿圆柱蜗杆（ZC蜗杆）蜗杆的螺旋面用刃边为凸圆弧形,（二）、环面蜗杆,传动特征：蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面。,（二）、环面蜗杆传动特征：蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线,主要特点：效率提高：,=0.850.9,，,承载能力大,:,增加,24,倍。,同时啮合齿数多，容易形成润滑油膜。,主要特点：效率提高：=0.850.9，同时啮合齿数多，,（三）、锥蜗杆,锥蜗杆,锥蜗轮,特点：,i,范围,10360,承载能力大，效率较高,节约有色金属，制造安,装方便,传动不对称，正、反转,承载效率不同。,（三）、锥蜗杆锥蜗杆锥蜗轮特点：i范围 10,二、蜗杆传动的特点,1.,传动比大,:,一般,i=580,，最大可达,300,，结构紧凑。,2.,传动平稳，噪声小。,3.,自锁蜗杆螺旋线升角,v,实现自锁。,缺点：因为交错轴传动，齿面相对滑动大，所以摩擦磨损大，发热大，效率低，寿命短。,11-2,普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算,中间平面：通过蜗杆轴线，垂直于蜗轮轴线的平面。即：蜗杆轴面：,a,1,蜗轮端面：,t,2,相当于：斜齿条,斜齿轮传动,中间平面：齿形,标准齿形,参数,标准参数,二、蜗杆传动的特点1.传动比大:一般 i=580，最大可,蜗杆传动课件_参考,一、主要参数及其选择,1,、模数,m,，压力角,正确啮合条件：,2,、蜗杆分度圆直径,标准化，减小刀具数目。,m,q,见表,11-2,一、主要参数及其选择1、模数m，压力角正确啮合条件：2、蜗,3,、蜗杆头数,Z,1,，蜗轮齿数,Z,2,螺距一定，头数多效率高。,S=Z,1,p,a,S,导程；,p,a,螺距。,3、蜗杆头数Z1，蜗轮齿数Z2螺距一定，头数多效率高。S=Z,动力传动,Z,2,28,弯曲强度,蜗杆轴刚度,一般：,Z,1,=14,（便于加工）,动力传动 Z280,）,11-3 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算一、失效形式、设计准则,3,、常用材料,要求,：强度、耐磨性、跑合性。,二、受力分析,3、常用材料要求：强度、耐磨性、跑合性。二、受力分析,蜗杆传动课件_参考,蜗杆传动课件_参考,三、强度计算,特点：相当于斜齿轮、斜齿条传动。,设计方法：同齿轮。,1.,齿根弯曲疲劳强度计算,依据：相当于外伸梁,按表,11-2,确定,m,d,值。,校核：,设计：,三、强度计算特点：相当于斜齿轮、斜齿条传动。设计方法：同,公式分析：,i.,载荷系数,K=K,A,K,K,v,工作情况系数,K,A,表,11-5,公式分析：i.载荷系数 K=KA K Kv工作,载荷分布平均系数,K,动载系数,K,V,v,2,3m/s 1.01.1,v,2,3m/s 1.11.2,ii.Y,Fa2,齿形系数。,载荷平稳、跑合好,:K,=1,不平稳、冲击,:K,=1.31.6,K,按当量齿数,载荷分布平均系数 K动载系数 KVv2 3m/s,蜗杆传动课件_参考,iii.,当,N,25,10,7,时,，取,N=25,10,7,25107时，取N=2510780,时，蜗杆刚度不足、变形过大、载荷集中，按轴的弯曲刚度计算。,最大挠度：,ii.,五、蜗杆传动精度,12,级,1,级最高,常用,69,级,6,级：精度机床、分度机构。,7,级：主传动常用。,8,级：不连续传动,、低速。,9,级：不重要传动。,11-5,蜗杆传动的效率、润滑、热平衡计算,一、传动效率,总效率：,=,1,2,3,1.,1,：啮合摩擦效率。,五、蜗杆传动精度12级 1级最高 常用6,V,当量摩擦角。按,v,s,查表,11-18,V当量摩擦角。按vs查表11-18,2.,轴承摩擦效率,2,3.,搅油损耗效率,3,一般取,2,3,=0.950.96,设计时初选：,二、蜗杆传动的润滑,1.,润滑剂：按齿面相对滑动,v,s,表,11-21,运动粘度,表,11-20,油牌号,2.轴承摩擦效率23.搅油损耗效率3设计时初选：二、,蜗杆传动课件_参考,润滑方法：按,v,s,表,11-21,润滑目的：,i.,减少摩擦、磨损，,；,ii.,冷却、散热；,iii.,缓冲、吸振；,iv.,防尘、防锈。,三、热平衡计算,连续工作的闭式蜗杆传动,发热,油温,胶合、磨损,润滑方法：按vs 表11-21润滑目的：i.减少摩擦,热平衡条件：,H,1,=H,2,发热量：,H,1,=1000,P,1-,散热量：,H,2,=,d,S,t,0,-t,a,d,：散热系数，,d,=,（,8.1517.45)W/(m,2,C),空气流通取最大值。,内表面：浅油,S,：散热面积,外表面：空冷,热平衡条件：H1=H2发热量：H1=1000P1-,t,0,：工作油温：,t,0,=6070,C,不超过,80,C,t,a,：环境温度：,t,a,=20,C,当,t,0,80,C,或,S,不足时，采取措施：,i.,散热片；,ii.,装风扇；,iii.,循环冷却管路。,t0：工作油温：t0=6070 C 不超过80,蜗杆传动课件_参考,蜗杆传动课件_参考,11-6,蜗杆、蜗轮的结构设计,一、蜗杆的结构,铣制蜗杆：刚度好,蜗杆轴,车制蜗杆：退刀槽,二、蜗轮的结构,轮辐、轮毂：同齿轮。,轮缘：,1.,齿圈式：青铜齿圈，铸铁轮体。,过盈配合：,H7/r6 d=(1.2 1.5)m,紧定螺钉：,46,个,拧入深度：（,0.3 0.4)B,偏轮芯：,23mm,11-6 蜗杆、蜗轮的结构设计一、蜗杆的结构,蜗杆传动课件_参考,应用：尺寸不大、温差不大。,2.,螺栓联接式：拆装方便。,应用：尺寸大、易磨损处。,3.,整体浇注式,应用：铸铁或小青铜蜗轮。,4.,拼铸式,应用：成批生产。,应用：尺寸不大、温差不大。2.螺栓联接式：拆装方便。3.,蜗杆传动课件_参考,例题：试设计一搅拌机用的闭式蜗杆减速器中的普遍圆柱蜗杆传动。已知：输入功率,P=9kW,蜗杆转速,n,1,=1450r/min,传动比,i,12,=20,传动不反向，工作载荷较稳定，但有不大的冲击。要求寿命,L,h,=12000h,。,解：,1.,选择蜗杆传动类型,2.,选择材料,3.,按齿面接触疲劳强度进行设计,1,）确定作用在蜗轮上的转矩,T,2,2,）确定载荷系数,K,3,）确定弹性影响系数,Z,E,4,）确定接触系数,Z,5,）确定许用接触应力,H,例题：试设计一搅拌机用的闭式蜗杆减速器中的普遍圆柱蜗杆传动。,6,）计算中心距,4.,蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸,1,）蜗杆,2,）蜗轮,5.,校核齿根弯曲疲劳强度,6.,精度等级公差和表面粗糙度的确定,7.,热平衡核算,8.,绘制工作图,6）计算中心距4.蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1）蜗杆2,