基础 蜗杆传动课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,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,机,械,基,础,齿轮传动的类型有哪些？,平行轴之间的传动：圆柱齿轮传动,相交轴之间的传动：圆锥齿轮传动,交错轴之间的运动用什么来传递运动和动力呢？,蜗 杆 传 动,任务引入,任务,1,认识蜗轮蜗杆传动,任务,2,能够判断蜗杆、蜗轮螺旋线的方向,任务,3,能够判断蜗轮的回转方向,目标,蜗杆传动结构与特点,认识蜗轮蜗杆传动,蜗杆,蜗轮,任务一,蜗轮与蜗杆的轴线在空间成（平行、相交、交错）位置。,认识蜗轮蜗杆传动,任务一,认识蜗轮蜗杆传动,任务一,请判断：,1,、在本减速器中，由蜗杆带动蜗轮转动。（）,2,、在本减速器中，由蜗轮带动蜗杆转动。（）,蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。,主要用于传递空间交错两轴间的运动和动力，通常两轴的夹角为,90,，蜗杆为主动件、蜗轮为从动件。,动画演示,1,、蜗杆传动的组成及工作原理,知识链接,知识链接,2,、蜗杆传动的类型,圆柱蜗杆传动,圆弧面蜗杆传动,普通圆柱蜗杆传动,圆弧圆柱蜗杆传动,阿基米德蜗杆,渐开线蜗杆,法向直廓蜗杆,(a),圆柱蜗杆传动,(b),环面蜗杆传动,(c),锥蜗杆传动,锥面包络蜗杆,（,1,）,普通圆柱蜗杆传动,知识链接,圆柱蜗杆传动结构简单，应用广泛；圆弧面蜗杆传动同时啮合齿数多，承受能力大，但加工复杂，一般大功率场合才使用。,圆弧圆柱蜗杆传动,常用的圆柱蜗杆传动的蜗杆为阿基米德蜗杆。阿基米德蜗杆在其轴向剖面内的齿形为直线，横截面内的齿形为阿基米德螺旋线。,知识链接,蜗杆、蜗轮的外形,蜗杆有单头、双头和多头。,单头,蜗杆主要用于传动比较大的场合，要求自锁的传动必须采用单头蜗杆。,多头蜗杆主要用于传动比不大和要求效率较高的场合。,2,、,（,2,）,蜗杆传动的类型,右旋,左旋,2,、,（,3,）,蜗杆传动的类型,（1,）,传动比大,。,i=28-80.,蜗杆转动一圈，蜗轮才转过一个齿。,（,2,）,传动平稳，噪声小,。,（,3,）只能蜗杆带动蜗轮，蜗轮不能带动蜗杆，传动具有,自锁性,。,（,4,）和蜗轮的接触为圆弧面，接触面积大，属于滑动摩擦，因此,传动效率低，摩擦发热严重,。一般蜗杆传动的效率为,0.7-0.9,，具有自锁特性的蜗杆传动效率,小于,0.5,。,（,5,）,成本较高,。,（,6,）常用的蜗杆是,阿基米德蜗杆。,90,3,、蜗杆传动的特点,思考,自锁？,任务评价,1,、蜗杆传动由,和,组成。,2,、本减速器中，,为主动件，,为从动件。,蜗杆,蜗轮,3,、蜗杆传动的工作原理。,蜗杆,蜗轮,4,、蜗杆传动的特点。,蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断,右手法则：手心对着自己，四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若螺旋线方向与右手拇指指向一致，则为右旋，反之为左旋。,任务二,右旋,左旋,右旋,左旋,任务二,1,、蜗杆旋向为（左旋、右旋）。,2,、蜗轮旋向为（左旋、右旋）。,一对相啮合的蜗杆、蜗轮的旋向是相同的。,例,1,：请判断下列蜗杆和蜗轮的旋向。,右旋,左旋,任务实施,二、判断下列蜗杆、蜗轮的螺旋线方向,右旋,右旋,左旋,左旋,蜗轮回转方向判定,任务三,图一,图二,1,、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,2,、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,蜗轮回转方向的判断法则：,蜗杆是右旋,(,或左旋,),时，伸出右手,(,或左手,),半握拳，四指顺着蜗杆的回转方向，蜗轮在啮合处的回转方向与大拇指指向相反。,任务三,蜗轮回转的方向判断,任务三,图一,图二,1,、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,2,、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,任务实施,判断下列蜗轮的回转方向,右旋,左旋,任务实施,判断下列蜗轮的回转方向,右旋,左旋,任务评价,1,、蜗杆传动由,和,组成。,2,、本减速器中，,为主动件，,为从动件。,蜗杆,蜗轮,3,、蜗杆传动的工作原理。,蜗杆,蜗轮,4,、蜗杆传动的特点。,5,、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断。,6,、蜗轮回转方向的判断。,右手法则,任务引入,任务,1,蜗杆传动的基本参数,任务,2,蜗杆传动的传动比计算,任务,3,蜗轮蜗杆材料、结构、失效形式及维护,目标,蜗杆传动传动比计算,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,：,tan,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,任务一,.,蜗杆传动的基本参数,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,z,1,/,tan,1,=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,任务一,.,蜗杆传动的基本参数,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：,任务一,.,蜗杆传动的基本参数,蜗杆传动的几何计算公式,1.,蜗杆分度圆直径,2.,蜗轮分度圆直径,3.,蜗杆传动的中心距为,4.,传动比,i,任务,2,蜗杆传动的传动比计算,标准中心距,径向间隙,蜗轮螺旋角,蜗杆导程角,齿根圆直径,齿顶圆直径,齿根高,齿顶高,分度圆直径,蜗轮,蜗杆,计算公式,符号,名称,蜗杆传动的几何尺寸计算,练习,一、蜗杆传动的材料,为了减摩，通常,蜗杆用钢材,（耐磨）。,蜗轮用有色金属,（铜合金、铝合金，较好的减摩性）。,高速重载的,蜗杆,常用,15Cr,、,20Cr,渗碳淬火，或,45,钢、,40Cr,淬火。,低速中轻载的,蜗杆,可用,45,钢调质。,蜗轮,常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。,选用,青铜,，,耐磨性好而又抗胶合性强的。不重要的蜗轮可以选用铸铁材料。,任务,3,蜗轮蜗杆材料、结构、失效形式及维护,二、蜗杆、涡轮的结构,1,、,蜗杆的直径较小，通常和轴制成一个整体。（蜗杆轴）,2,、,螺旋部分常用车削加工，也可以用铣削加工；车削加工时需要有退刀槽，因此刚性较差（区分车削和铣削）,按材料和尺寸的不同，蜗轮的结构分为多种形式。,1.,整体式蜗轮,主要用于直径较小的青铜蜗轮或铸铁蜗轮,2.,齿圈式蜗轮,为了,节省贵重金属,，,直径较大,的蜗轮常采用组合结构，齿圈用青铜材料，齿芯用铸铁或铸钢制造。两者采用,H7/r6,配合（基孔制配合，孔公差等级为,7,级，轴公差等级为,6,级），并用,46,个直径为,1.2,m,1.5,m,的螺钉加固。,m,为蜗轮的模数。为了便于钻孔，应将螺孔中心线向材料较硬的轮芯部分偏移,23mm,。这种结构用于尺寸不太大而且工作温度变化较小的场合。,3.,螺栓连接式蜗轮,这种结构的齿圈与轮芯用普通螺栓或铰制孔螺栓连接，由于,装拆方便,，常用于尺寸大或磨损后,需要更换,蜗轮齿圈的场合。,4.,镶铸式蜗轮,将青铜轮缘铸在铸铁轮芯上，轮芯上制出榫（,sn,）槽，以防轴向滑动。,榫（,sn,）：竹、木、石制器物或构件上利用凹凸方式相接处凸出的部分。,三、蜗杆传动的失效形式,蜗杆传动的主要失效形式是胶合和磨损。,闭式蜗杆传动以胶合为主要失效形式，开式蜗杆传动主要是齿面,磨损。,失效形式,齿面胶合、,疲劳点蚀、,磨损,轮齿折断,。,由于齿廓间较大的相对滑动产生热量，使润滑油温度升高而变稀，润滑条件变差，传动效率变低。同时，由于这种齿廓间的相对滑动导致蜗杆传动的主要失效形式为胶合、磨损和齿面点蚀等。当润滑条件差及散热不良时，闭式传动极易出现胶合；磨损则多发生在开式传动中。,在蜗杆传动中，因为材料及结构的原因，蜗杆轮齿的强度高于蜗轮轮齿的强度，所以,失效部位常常发生于蜗轮的轮齿上。,为控制由于齿廓间的相对滑动而产生的磨损及发热量，除要求选择具有足够的强度、耐磨性、跑合性和抗胶合性能的材料外，,蜗杆传动还要求有好的散热条件,。,7-4,蜗杆传动,2,、,蜗杆传动的润滑,摩擦发热大，选用粘度大、亲和力大润滑油。同时选用必要的散热泠却方法，如加风扇、通泠却水等强制泠却，保证润滑的效果。见表,7,7,所示。,