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,下一页,上一页,退 出,分目录,蜗杆传动,本章目录,1.蜗杆传动的类型及特点,3.,蜗杆传动的主要失效形式,4.,蜗杆蜗轮的常见结构,5.,蜗杆传动的承载能力计算,6.,蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,教学要求,1.蜗杆传动的类型及特点,一、蜗杆传动的类型,二、蜗杆传动的特点,4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。,3、可实现自锁；,2、传动平稳、噪声低；,1、实现大传动比；,单击,单击,单击,继续,圆柱蜗杆传动,圆柱蜗杆传动类型,法向直廓蜗杆（ZN)蜗杆,阿基米德蜗杆（ZA)蜗杆,渐开线蜗杆（ZI)蜗杆,圆柱蜗杆传动类型,返回原处,锥面包络圆柱蜗杆（ZK)蜗杆,圆弧圆柱蜗杆（ZC)蜗杆,返回原处,环面蜗杆传动,锥蜗杆传动,返回原处,滚动蜗杆传动,一、主要参数：,1.压力角,：,标准压力角=20,蜗杆模数,（GB10088-88）mm,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;14,3.导程角,1,：,tg,1,=,l,d,1,=,z,1,p,x1,d,1,=,mz,1,d,1,z,1,螺旋线头数；,l,导程；,p,x1,轴向齿距；,d,1,分度圆直径。,2.模数,m,：,m,应符合标准蜗杆模数,2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,4.分度圆直径,d,1,与直径系数,q：,d,1,须符合标准值，且与m匹配。,令,d,1,/m=q,蜗杆直径系数。,则,d,1,=m q,5.蜗轮齿数,z,2,及蜗杆头数,z,1,：,推荐,z,1,=1、2、4、6，,传动比,i,12,=,1,2,=,z,2,z,1,则,z,2,=,iz,1,传动比,i,713,1427,2840,40,蜗杆头数,z,1,4,2,2或1,1,蜗轮齿数,z,2,2852,2854,2880,40,2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,2.正确啮合条件：,蜗轮端面模数,m,t2,=蜗杆轴面模数,m,x1,=,m,；,蜗轮端面压力角,t2,=,蜗杆轴面压力角,x1,=,；,蜗轮螺旋角,2,=蜗杆导程角,1,（旋向相同）。,中间平面,过蜗杆轴线并垂直,于蜗轮轴线的平面。,二、正确啮合条件：,2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,三、几何尺寸：,2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,名称,计算公式,蜗杆,蜗轮,分度圆直径,d,1,=mq,d,2,=mz,2,齿顶圆直径,d,a1,=m(q+2),d,a2,=m(z,2,+2),齿根圆直径,d,f1,=m(q-2.4),d,f2,=m(z,2,-2.4),齿距,P,a1,(蜗杆轴向齿距）,=p,t2,(蜗轮端面齿距）,=m,径向间隙,C=0.2m,中心距,a=0.5(d,1,+d,2,)=0.5m(q+z,2,),四、蜗杆蜗轮的转向关系,1、判断蜗杆的旋向,2、判断蜗轮啮合点的速度方向,左旋用左手法则；,右旋用右手法则。,3、判断蜗轮的转向,2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,3.蜗杆传动的主要失效形式,一、主要失效形式,开式传动,闭式传动,单击,单击,单击,单击,二、设计准则,开式传动：,主要保证蜗轮齿根弯曲疲劳强度,闭式传动：,主要保证蜗轮齿面接触疲劳强度及,传动的热平衡。,继续,蜗轮轮齿折断,返回原处,蜗轮齿面磨损,返回原处,蜗轮齿面胶合,返回原处,蜗杆齿面点蚀,返回原处,三、常用材料,蜗杆,高速重载,低碳合金钢+渗碳淬火,中碳钢或中碳合金钢+表面淬火,低速中载,中碳钢+调质,蜗轮,v,s,3,m,/,s,重要传动,铸造锡青铜,v,s,4,m/s,一般传动,铸造铝铁青铜,v,s,2,m/s,不重要传动,灰铸铁,3.蜗杆传动的主要失效形式,4.蜗杆蜗轮常见结构,蜗杆结构,蜗轮结构,整体式 拼铸式 螺栓联接式 齿圈式,组合式,4.蜗杆蜗轮常见结构,5.蜗杆传动的承载能力计算,蜗杆上圆周力与其啮合点速度方向相反；蜗轮上的圆周力与其啮合点运动方向相同；径向力指向各自的轮心。,单击,二、强度计算,蜗轮齿面接触疲劳强度计算,校核计算公式,设计计算公式,K,载荷系数，,K,=,K,A,K,K,V,。,H,蜗轮许用接触应力。,Z,E,弹性系数，青铜或铸铁蜗轮与钢蜗杆配对时，,Z,E,=160MPa,1/2,Z,接触系数，,考虑齿面曲率和接触线长度对,接触应力的影响。根据齿形和,d,1,/a,值查图。,继续,5.蜗杆传动的承载能力计算,蜗轮齿面许用接触应力的确定：,K,HN,寿命系数。,L,h,工作寿命时数。,返回原处,5.蜗杆传动的承载能力计算,锡青铜：,无锡青铜：表,11-6,表,11-7,返回原处,蜗轮材料的力学性能及设计数据,返回原处,接触系数Z,用于ZI型蜗杆,用于ZC型蜗杆,接触系数Z,的选取,蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,二、强度计算,校核计算公式,F,蜗轮的许用弯曲应力,F,=K,FN,F,F,表11-8。,注：蜗杆传动中中心距a、模数m、蜗杆分度圆,直径d,1,均应符合标准值。,5.蜗杆传动的承载能力计算,设计计算公式,Y,螺旋角影响系数,Y,Fa2,齿形系数，图,11-19,三、蜗杆的刚度计算,y,蜗杆轴的最大挠度。,F,t1,蜗杆所受的圆周力。,F,r1,蜗杆所受的径向力。,E,蜗杆材料的弹性模量。,I,蜗杆危险截面的惯性矩。,I=,d,f1,4,/64，d,f1,蜗杆齿根圆直径。,L,蜗杆两端支承间的跨距。,初步计算时可取,L,0.9,d,2,d,2,蜗轮分度圆直径。,y,许用最大挠度。,y,=,d,1,/100,d,1,蜗杆分度圆直径。,5.蜗杆传动的承载能力计算,一、蜗杆传动的效率,=,1,.,2,.,3,1,啮合效率。,v,当量摩擦角，可根据滑动速度v,s,选取，,蜗杆分度圆导程角；,2,轴承效率。,3,搅油效率。,d,1,蜗杆分度圆直径；,n,1,蜗杆的转速。,z,1,=1,z,1,=2,z,1,=4 z,1,=6,=0.7 =0.8 =0.9 =0.95,估算,总效率,一般取,2,.,3,=0.950.96,6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,二、蜗杆传动的润滑,蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法,6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,热平衡条件：,单位时间内发热量H,1,=同时间内的散热量H,2,三、蜗杆传动的热平衡计算,P,蜗杆传动的功率,。,d,箱体表面散热系数。,S,有效散热面积。,t,0,油的工作温度。,t,a,周围空气温度。,6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,三、蜗杆传动的热平衡计算,提高散热能力的措施,加散热片以增大散热面积。,在蜗杆轴端加风扇以加速空气流通。,在传动箱内装循环冷却管路。,6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,重点与难点,1、蜗杆传动的失效形式和设计准则；,2、蜗杆传动对材料的要求及蜗杆、蜗轮常用材料；,3、蜗杆传动的受力分析；,4、蜗杆传动强度计算特点及强度计算公式的应用；,5、蜗杆传动的刚度计算和热平衡计算；,6、蜗杆传动的效率。,7、蜗杆、蜗轮结构。,本章思考题,本章思考题,本章思考题,本章思考题,
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