蜗杆传动课件

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,*,-,*,蜗杆传动,授课人：聂延敏,2010.12,1,-,蜗杆传动授课人：聂延敏1-,一、蜗杆传动的特点、类型,1、蜗杆传动的组成,蜗杆：常用头数为1、2、3、4。,蜗轮：齿数为2983。,2、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。交错角一般为90,3、传动比,2,-,一、蜗杆传动的特点、类型1、蜗杆传动的组成2-,4、蜗杆传动的特点,（1）传动比大，蜗杆Z1=1、2、3、4，蜗轮Z2=2983。,（2）传动平稳，噪声低，重合度大，蜗杆为连续螺旋，啮合是连续的。,（3）具有自锁性。只能以蜗杆为主动件，不能以蜗轮为主动件。,（4）效率低，开式传动为0.60.7，闭式传动0.70.92，具有自锁性的传动0.40.5。,3,-,4、蜗杆传动的特点3-,（5）有轴向分力，需使用能够承受轴向载荷的轴承。,（6）制造蜗轮需要贵重的青铜，成本高。,主要用于,中小功率，间断工作,的场合。,广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。,4,-,（5）有轴向分力，需使用能够承受轴向载荷的轴承。主要用于中小,其齿面一般是在车床上用直线刀刃的,车刀切制而成，车刀安装位置不同，,加工出的蜗杆的齿廓形状不同。,蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，,传动平稳,；齿面利于润滑油膜形成，传动,效率较高,；,重合度大；承载能力和效率较高。,阿基米德蜗杆,（ ZA蜗杆）,渐开线蜗杆,（ZI蜗杆）,法向直廓蜗杆,（ZN蜗杆）,普通圆柱蜗杆传动,圆弧圆柱蜗杆传动,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,锥蜗杆传动,5、蜗杆传动的类型,本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。,5,-,其齿面一般是在车床上用直线刀刃的蜗杆的外形是圆弧回转面，同时,2,.,类型简介,1）圆柱蜗杆,阿基米德蜗杆,渐开线蜗杆,圆弧齿圆柱蜗杆,2）环面蜗杆,3）锥蜗杆,（ 图10-46）,6,-,2 .类型简介1）圆柱蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆圆弧齿圆柱,1）,从,整体,看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于,螺旋传动。,3,.,阿基米德蜗杆特点,因而可直接应用螺旋的某些结论（例如,传动效率、自锁条件,等等）。,传动连续平稳、无噪音。,7,-,1）从整体看，蜗杆蜗轮齿面间的相对运动类似于螺旋传动。3 .,因而可直接应用齿轮传动某些结论（例正确啮合条件、几何尺寸计算等等）。,2）,从,中间平面,看，蜗杆齿形是,标准齿条,齿形 蜗轮齿形是渐开线,齿轮,齿形，啮合传动类似于,齿轮齿条啮合。,8,-,因而可直接应用齿轮传动某些结论（例正确啮合条件、几何,二、蜗杆传动的失效形式,1、失效形式： 胶合、点蚀、磨损、轮齿折断。,主要失效形式：胶合、磨损,蜗轮齿圈为青铜时，齿面可能出现疲劳点蚀；磨损比较严重时，蜗轮轮齿变薄，从而导致轮齿折断。,9,-,二、蜗杆传动的失效形式1、失效形式： 胶合、点蚀、磨损、轮,2、防止失效的措施,（1）供给足够的和抗胶合的润滑油,（2）采用有效的散热方式,（3）提高制造和安装精度,（4）选配适当的蜗杆和蜗轮副的材料,10,-,2、防止失效的措施10-,三、蜗杆蜗轮的常用材料,比较理想的材料组合是淬硬并经过磨制的钢制蜗杆配以青铜蜗轮齿圈。,1、蜗杆材料,高速重载：合金渗碳钢-渗碳淬火,中速中载：调质钢-表面淬火,低速：调质钢-调质处理,11,-,三、蜗杆蜗轮的常用材料比较理想的材料组合是淬硬并经过磨制的钢,2、蜗轮材料,速度大的重要传动：齿圈材料为锡青铜，锡青铜减摩性、耐磨性和抗胶合性、切削性均好，强度低价格贵。,速度小的传动：齿圈材料为无锡青铜或锰黄铜，这两种材料强度高，价格廉，切削性和抗胶合性不如锡青铜,速度低的大蜗轮：灰铸铁,12,-,2、蜗轮材料12-,10-5,蜗杆和蜗轮的结构1,四、 蜗杆和蜗轮的结构,一、蜗杆的结构,由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体（,蜗杆轴,）。,无退刀槽，加工螺旋部分时只能用,铣制,的办法。,有退刀槽，螺旋部分,可用车制，也可用铣制加工,，但该结构的刚度较前一种差。,虚拟现实中的蜗杆,当蜗杆的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。,13,-,10-5蜗杆和蜗轮的结构1四、 蜗杆和蜗轮的结构一、蜗杆的,蜗杆和蜗轮的结构2,二、蜗轮的结构,为了减摩的需要，,蜗轮通常要用青铜制作,。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用,组合式蜗轮,结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：,整体式蜗轮,配合式蜗轮,拼铸式蜗轮,螺栓联接式蜗轮,组合式蜗轮,14,-,蜗杆和蜗轮的结构2二、蜗轮的结构为了减摩的需要，蜗轮通常,五、蜗杆传动装置的润滑,目的：减摩、散热。,润滑方式：油浴（池）润滑和喷油润滑,常见润滑油牌号及润滑方式见表3-4.,润滑油的更换。,15,-,五、蜗杆传动装置的润滑目的：减摩、散热。15-,设计：潘存云,设计：潘存云,设计：潘存云,润滑方式的选择：,当,v,s,510,m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深。,当,v,s,1015 m/s,时，采用压力喷油润滑。,当,v,1,4 m/s,时，采用蜗杆在上的结构。,16,-,设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云润滑方式的选择：当vs,热平衡计算2,七、蜗杆传动的散热措施,自然冷却的热平衡温度过高时，可采用以下措施：,1） 在箱体外表面,加散热片,以增大散热面积。,2）在蜗杆轴端加装风扇以加速空气流通（,图107a,）。,3）在油池内安装冷却管路。 （,图107b,）,4）采用压力喷油循环润滑（安装散热器） （,图107c,） 。,17,-,热平衡计算2七、蜗杆传动的散热措施自然冷却的热平衡温度过高时,风扇冷却,18,-,风扇冷却18-,热平衡计算3,传动箱内装循环冷却管路,传动箱外装循环冷却器,19,-,热平衡计算3传动箱内装循环冷却管路传动箱外装循环冷却器19-,设计：潘存云,设计：潘存云,1,1,1,2,p,1,2,p,右旋蜗杆：,伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的,切向速 度,v,p2,的方向与拇指指向相反。,用手势确定蜗轮的转向,：,左旋蜗杆：,用左手判断，方法一样。,2,2,v,2,v,2,模型验证,因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一种实用且简便的转向判别方法：,7.中心距,a,= r,1,+r,2,= m(q +z,2,),/,2,a,r,1,r,2,20,-,设计：潘存云设计：潘存云1112p12p右旋蜗杆：伸出右,