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*,上一页,下一页,退出,课间休息,蜗杆传动,*,上一页,退出,课间休息,蜗杆传动,*,下一页,课间休息,退出,蜗杆传动,3.4.1 蜗杆机构传动的特点,1,3.4.1 蜗杆机构传动的特点1,一、蜗杆机构传动的特点,1.蜗杆机构的使用场合,（1）交错轴；,（2）大传动比；,（3）小传递功率；,（4）有自锁要求。,2,一、蜗杆机构传动的特点1.蜗杆机构的使用场合 （1）交,一、蜗杆机构传动的特点,2.蜗杆和蜗轮轮齿的形成,蜗,在交错轴斜齿轮中，当小齿轮的齿数很少（如z,1,=1）而且,1,很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋，此时小齿轮称为蜗杆，而啮合件称为蜗轮,3,一、蜗杆机构传动的特点2.蜗杆和蜗轮轮齿的形成,3.蜗杆机构的特点（1）-优点,一、蜗杆机构传动的特点,（1）结构紧凑、传动比大；,（2）传动平稳、噪声小；,（3）当蜗杆的导程角,1,小于轮齿间的当量摩擦角,v,时，蜗杆传动具有自锁性；,4,3.蜗杆机构的特点（1）-优点 一、蜗杆机构传动的特,3.蜗杆机构的特点（2）-缺点,一、蜗杆机构传动的特点,（1）相对滑动速度大，摩擦损耗大，易发热，传动效率低；,（2）蜗轮用耐磨材料青铜制造制造，成本高。,（3）互换啮合性差。,5,3.蜗杆机构的特点（2）-缺点 一、蜗杆机构传动的特,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆1/3,6,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆1/3,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆2/3,阿基米德圆柱蜗杆,法向直廓蜗杆,渐开线蜗杆,锥面包络圆柱蜗杆,按齿廓分,7,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆2/3,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆3/3,工程实际中，最常用的是阿基米德圆柱蜗杆，因为它加工简单。,8,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆3/3,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆1/2,9,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆1/2,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆2/2,其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高。,10,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆2/2,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆1/2,11,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆1/2,二、蜗杆机构的类型,1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆2/2,同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10-360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。,12,二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆2/2,3.4.2 蜗杆机构的主要参数,13,3.4.2 蜗杆机构的主要参数13,1.中间平面1/2,三、蜗杆机构的主要参数,（1）通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面，相当于蜗杆的轴平面和蜗轮的端平面。,14,1.中间平面1/2 三、蜗杆机构的主要参数（1）通过蜗,1.中间平面2/2,三、蜗杆机构的主要参数,（2）中间平面内相当于齿轮齿条啮合传动；,（3）中间平面内的参数为标准值。,15,1.中间平面2/2 三、蜗杆机构的主要参数（2）中间平,2.模数m,三、蜗杆机构的主要参数,（3）中间平面内为标准值。,（1）蜗杆和蜗轮的基本参数；,（2）GB10088-88已将其标准化为一系列数值；,16,2.模数m 三、蜗杆机构的主要参数（3）中间平面内为标准值,3.压力角a,三、蜗杆机构的主要参数,（3）中间平面内为标准值。,（1）蜗杆和蜗轮的基本参数；,（2）GB10088-88已将其标准化为20度；,17,3.压力角a 三、蜗杆机构的主要参数（3）中间平面内为标,4.头数Z,1,（齿数Z,2,）（1）-分析,三、蜗杆机构的主要参数,（3）Z,2,=27-80，少了易发生根切，多了蜗轮刚性下降，变形较大。,（1）蜗杆（Z,1,）和蜗轮（Z,2,）的基本参数；,（2）Z,1,推荐1，2，4，6，再多了加工困难；,18,4.头数Z1（齿数Z2）（1）-分析 三、蜗杆机构的主要参,4.头数Z,1,（齿数Z,2,）（2）-数值确定,三、蜗杆机构的主要参数,i=z,2,/z,1,7-8,9-13,.,40,z,1,4,3-4,.,1,z,2,28-32,27-52,.,40,P147表3-43,19,4.头数Z1（齿数Z2）（2）-数值确定 三、蜗杆机构的,4.头数Z,1,（齿数Z,2,）（3）-传动比,三、蜗杆机构的主要参数,公称值是5、7.5、,10,、12.5、15、,20,、25、30、,40,、50、60、70、,80,优先选用,10,、,20,、,40,、,80,20,4.头数Z1（齿数Z2）（3）-传动比 三、蜗杆机构的主,5.螺旋角,三、蜗杆机构的主要参数,（1）蜗轮的基本参数；,（2）在分度圆柱面展开得到。,21,5.螺旋角 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗轮的基本参数；（,6.分度圆直径d,1,1/2,三、蜗杆机构的主要参数,（1）蜗杆的基本参数；,（3）GB10088-88已将d,1,标准化为一系列数值。,（2）d,1,=m Z,1,/Tg；,22,6.分度圆直径d1 1/2 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗,6.分度圆直径d,1,2/2,三、蜗杆机构的主要参数,（3）蜗轮是由与蜗杆相似的滚刀展成切制而来的，蜗杆中圆直径d,1,不仅与m有关，还随Z,1,/Tg的数值变化。所以即使m相同，也会有很多不同直径的蜗杆，也就要求具备很多刀具，为减少刀具的型号，将蜗杆d,1,标准化。,23,6.分度圆直径d1 2/2 三、蜗杆机构的主要参数（3）蜗,7.齿顶高系数和顶隙系数,三、蜗杆机构的主要参数,（1）蜗杆和蜗轮的基本参数；,（2）已经标准化h*a=1；c*=0.2。,24,7.齿顶高系数和顶隙系数 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗杆,8.直径系数q1/2,三、蜗杆机构的主要参数,定义：,分度圆直径和相配模数的比值；,公式：,q=d,1,/m=z,1,/tgr；,25,8.直径系数q1/2 三、蜗杆机构的主要参数定义：分度圆直径,8.直径系数q2/2,三、蜗杆机构的主要参数,限制滚刀的数量；,在设计中的作用：,（1）Z,1,为定值时，q减小则导程角r增大，可以提高传动效率；,（2）m为定值时，q增大则分度圆d,1,增大，可提高蜗杆的刚度。,在生产中的作用：,26,8.直径系数q2/2 三、蜗杆机构的主要参数限制滚刀的数量；,四、蜗杆机构主要尺寸计算,27,四、蜗杆机构主要尺寸计算27,3.4.4 蜗杆机构的材料,28,3.4.4 蜗杆机构的材料28,五、蜗杆机构的材料,（1）具有一定的强度；,1.对材料的总体要求,（2）良好的抗摩擦、抗磨损的性能。,29,五、蜗杆机构的材料（1）具有一定的强度；1.对材料的总体要求,五、蜗杆机构的材料,（1）为了减摩，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色金属（铜合金、铝合金）；,（2）高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火；,（3）低速中轻载的蜗杆可用45钢调质；,（4）蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。,2.常用材料,30,五、蜗杆机构的材料（1）为了减摩，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色,六、蜗杆蜗轮的结构设计,1.蜗杆,由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体（蜗杆轴）,31,六、蜗杆蜗轮的结构设计1.蜗杆 由于蜗杆的直径不大,六、蜗杆蜗轮的结构设计,2.蜗轮,32,六、蜗杆蜗轮的结构设计2.蜗轮 32,3.4.6 蜗杆机构的效率,33,3.4.6 蜗杆机构的效率33,七、蜗杆机构的效率,1.组成,（1）,1,-计及啮合摩擦损耗的效率；,（2）,2,-计及轴承摩擦损耗的效率；,（3）,3,-计及溅油损耗的效率。,34,七、蜗杆机构的效率1.组成 （1）1-计及啮合摩擦,七、蜗杆机构的效率,2.主要因素,（1）1是对总效率影响最大的因素，由下式确定：,蜗杆分度圆柱导程角；,V,当量摩擦角；,35,七、蜗杆机构的效率2.主要因素 （1）1是对总效率影,七、蜗杆机构的效率,3.Z,1,的影响,（2）蜗杆头数越多，则导程角越小，传动效率越高，效率与蜗杆头数的大致关系为：,闭式传动,Z,1,1,2,4,总效率,0.7-0.75,0.75-0.82,0.82-0.92,36,七、蜗杆机构的效率3.Z1的影响 （2）蜗杆头数越多，,八、蜗杆机构的润滑,1.润滑的作用,（1）减小摩擦；,（2）减小磨损；,（3）散热；,（4）防锈蚀。,37,八、蜗杆机构的润滑1.润滑的作用 （1）减小摩擦；（2,八、蜗杆机构的润滑,2.润滑油,润滑油的种类很多，需根据蜗杆、蜗轮配对材料和运转条件选用。,38,八、蜗杆机构的润滑2.润滑油 润滑油的种类很多，,八、蜗杆机构的润滑,3.润滑油粘度及给油方式1/2,滑油粘度及给油方式，一般根据相对滑动速度及载荷类型进行选择；闭式传动常用的润滑油粘度及给油方式见下表；开式传动则采用粘度较高的齿轮油或润滑脂,。,39,八、蜗杆机构的润滑3.润滑油粘度及给油方式1/2,八、蜗杆机构的润滑,3.润滑油粘度及给油方式2/2,相对滑动速,度Vs/（m/s）,1,2.5,5-10,10-15,15-25,25,工作条件,重,重,中,不限,不限,不限,不限,运动粘度,1000,680,320,220,150,100,80,给油方法,油池润滑,喷油润滑,或,油池润滑,喷油润滑时的喷油压力（MPa）,0.7,2,3,P154表3-52,40,八、蜗杆机构的润滑3.润滑油粘度及给油方式2/2 相对滑,八、蜗杆机构的润滑,4.润滑油量（1）-蜗杆下置或侧置,深度为蜗杆的一个齿高,41,八、蜗杆机构的润滑4.润滑油量（1）-蜗杆下置或侧置,八、蜗杆机构的润滑,4.润滑油量（2）-蜗杆上置,深度为蜗轮齿顶圆半径的1/3,42,八、蜗杆机构的润滑4.润滑油量（2）-蜗杆上置 深度为蜗,九、蜗杆传动机构的热平衡计算,1.计算的必要性,由于传动效率较低，对于长期运转的蜗杆传动机构，会产生较大的热量。如果产生的热量不能及时散去，则系统的热平衡温度将过高，就会破坏润滑状态，从而导致系统进一步恶化，发生胶合和剧烈磨损。,43,九、蜗杆传动机构的热平衡计算1.计算的必要性 由于,九、蜗杆传动机构的热平衡计算,2.计算原理,由确定蜗杆机构在热平衡状态（在单位时间内，摩擦产生的热量=散发的热量）时的实际温度t或者温升t，从而保证：,蜗杆机构工作温度t=润滑油的许用温度t,44,九、蜗杆传动机构的热平衡计算2.计算原理 由确定蜗,九、蜗杆传动机构的热平衡计算,3.降温措施,45,九、蜗杆传动机构的热平衡计算3.降温措施 45,结束,46,结束46,
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