蜗杆蜗轮传动

第 五 节 蜗 杆 蜗 轮 传 动 蜗 杆 传 动知 识 点 蜗 杆 传 动 的 类 型 和 特 点 蜗 杆 传 动 的 几 何 尺 寸 计 算 蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式 和 计 算 准 则 蜗 杆 传 动 的 效 率 、 润 滑 及 热 平 衡 计 算技 能 点 蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 及 其 选 择 能 设 计 简 单 的 蜗 杆 传 动 教 学 内 容研 究 对 象 ： 以 阿 基 米 德 蜗 杆 传 动 为 主研 究 内 容 ： 蜗 杆 传 动 的 类 型 、 特 点 、 主 要 参数 和 几 何 尺 寸 计 算 的 方 法 ， 分 析 蜗 杆 传 动 的失 效 形 式 与 设 计 准 则 ， 设 计 的 思 路 和 方 法 ，以 及 安 装 和 维 护 方 面 应 注 意 的 问 题 。重 点 ： 蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 和 几 何 尺 寸 计 算 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 动 力 。 通 常 两 轴 交 错 角 为90 ， 一 般 蜗 杆 为 主 动 件 ， 蜗 轮 为 从 动 件 。1.蜗 杆 传 动 的 组 成 第 一 讲 蜗 杆 传 动 的 类 型 和 特 点 优 点 ： 1.传 动 比 大 。 i= 10 40， 最 大 可 达 80。 若 只传 递 运 动 ， 传 动 比 可 达 1000。 2.传 动 平 稳 、 噪 声 小 。 3.可 制 成 具 有 自 锁 性 的 蜗 杆 。 缺 点 ： .效 率 较 低 。 =0.7 0.8。 .蜗 轮 造 价 较 高 。用 途 ： 蜗 杆 传 动 主 要 用 于 传 动 比 较 大 ， 结 构 要求 紧 凑 的 场 合 ； 或 用 于 需 要 传 动 具 有 自 锁 性 能的 场 合 。 2.蜗 杆 传 动 的 特 点 和 用 途 按 蜗 杆 的 形 状 不 同 ， 蜗 杆 传 动 可 分 为 圆 柱蜗 杆 传 动 、 圆 弧 面 蜗 杆 传 动 和 锥 面 蜗 杆 传 动 。其 中 圆 柱 蜗 杆 传 动 应 用 最 广 。 3.蜗 杆 传 动 的 类 型 第 一 讲 蜗 杆 传 动 的 类 型 和 特 点 圆 柱 蜗 杆 按 螺 旋 面 形 状 的 不 同 可 分 为 渐 开 线 蜗 杆 和 阿 基 米德 蜗 杆 。阿 基 米 德 蜗 杆 （ ZA型 ） 垂 直 于 轴 线 平 面 的 齿 廓 为 阿 基米 德 螺 线 ， 过 轴 线 的 平 面 内 齿 廓 为 直 线 ， 加 工 简 单 ， 精 度较 低 。 （ 轴 向 直 廓 蜗 杆 ）渐 开 线 蜗 杆 （ ZI型 ） 刀 刃 平 面 与 蜗 杆 基 圆 柱 相 切 ， 端面 齿 为 渐 开 线 ， 适 于 较 高 速 度 和 较 大 的 功 率 。3.蜗 杆 传 动 的 类 型 蜗 杆 传 动 的 实 物 第 二 讲 蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 和 几 何 尺 寸 计 算 通 过 蜗 杆 轴 线 并 垂 直 于 蜗 轮 轴 线 的 平 面 称 为 中 间平 面 。 在 中 间 平 面 内 ， 普 通 圆 柱 蜗 杆 传 动 相 当 于 渐开 线 齿 轮 与 齿 条 的 啮 合 传 动 ， 所 以 设 计 计 算 都以 中 间 平 面 的 参 数 和 几 何 关 系 为 准 ， 并 沿 用 圆柱 齿 轮 传 动 的 计 算 关 系 。1.蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 及 其 选 择第 二 讲 蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 和 几 何 尺 寸 计 算(1)模 数 m和 压 力 角 规 定 ： 蜗 轮 、 蜗 杆 在 中 间 平 面 的 模 数 和 压 力 角 为 标 准值 。 t2a1 t2a1 mmm (2) 蜗 杆 头 数 Z1 ， 蜗 轮 齿 数 Z2和 传 动 比 i单 头 蜗 杆 （ 单 线 蜗 杆 ） : 蜗 杆上 只 有 一 条 螺 旋 线 ， 即 在 端面 上 只 有 一 个 轮 齿 。双 头 蜗 杆 （ 双 线 蜗 杆 ） :蜗 杆上 有 两 条 螺 旋 线 ， 蜗 杆 螺 旋线 头 数 即 为 齿 数 。 常 取 Z1 =1， 2， 4， 6， Z2根 据 传 动 比 而 定 。一 般 情 况 下 遵 循 的 原 则 :1)传 递 运 动 ， 要 求 传 动 比 大 ， Z1取 小 值 。 2)传 递 动 力 ， Z1取 大 值 ， 传 动 效 率 和 承 载 能 力 高 ； Z1太 多 ， 蜗 杆 加 工 困 难 。 蜗 轮 齿 数 Z2应 根 据 传 动 比 i 和 Z1选 取 。 不 宜大 于 80。蜗 杆 传 动 传 动 比 i (i=n1/n2=Z2/Z1) (3)蜗 杆 中 圆 直 径 d1及 蜗 杆 直 径 系 数 qmdq 1 qz 1tan 即 :当 Z1、 q已 知 时 ， 螺 旋 线 升 角 即 为 定值 。(4)蜗 杆 螺 旋 线 升 角 mzPzL a 111 11111tan dmzdmzdL 第 三 讲 蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式1、 蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式 由 于 蜗 杆 传 动 齿 面 间 相 对 滑 动 速 度 大 ， 发 热量 大 而 效 率 低 ， 其 失 效 形 式 主 要 是 ： 齿 面 胶合 ， 磨 损 和 齿 面 点 蚀 。 对 于 开 式 传 动 ， 或 传 动 时 载 荷 变 动 较 大 ， 或 蜗轮 齿 数 大 于 90时 ， 通 常 只 需 按 齿 根 弯 曲 疲 劳 强度 进 行 设 计 。此 外 ， 由 于 蜗 杆 传 动 时 摩 擦 严 重 、 发 热 大 、 效率 低 ， 对 闭 式 蜗 杆 传 动 还 必 须 作 热 平 衡 计 算 ，以 免 发 生 胶 合 失 效 。 2. 蜗 杆 传 动 的 材 料原 则 ： 具 有 一 定 强 度 ， 良 好 的 耐 磨 性 和 抗 胶 合的 性 能 。第 三 讲 蜗 杆 传 动 的 失 效 形 式 和 计 算 准 则 (1) 蜗 杆 材 料 一 般 情 况 ： 45、 35SiMn、 40Cr， 表 面 淬 火 H RC 45 50 高 速 重 载 ： 20Cr、 15Cr、 20CrMnTi， 渗 碳淬 火 56 62 H RC 低 速 轻 载 或 不 重 要 传 动 ： 45、 40， 调 质 H BS 220 300 (2) 蜗 轮 材 料 一 般 情 况 ： ZCuAl10Fe3 高 速 传 动 ： ZCuSn10Pl、 ZCuSn5Pb5Zn5 低 速 轻 载 或 不 重 要 传 动 ： H T150、 H T2002. 蜗 杆 传 动 的 材 料3.蜗 杆 、 蜗 轮 精 度 等 级 及 标 注 . 蜗 杆 和 蜗 轮 的 结 构 (1)蜗 杆 结 构(2)蜗 轮 结 构车 削 蜗 杆 轴 铣 削 蜗 杆 轴 整 体 式 螺 钉 联 接 式 螺 栓 联 接 式 浇 铸 式 小 结 及 作 业1.蜗 杆 传 动 的 类 型 和 特 点 .蜗 杆 传 动 的 几 何 尺 寸 计 算 3.蜗 杆 传 动 的 主 要 参 数 及 其 选 择作 业 :课 后 习 题 、 、 、