《机械设计基础A》PPT电子课件教案第十章 蜗杆传动

1 10 0- -1 1 蜗蜗 杆杆 传传 动动 类类 型型 及及 特特 点点一、类型一、类型根据蜗杆形状分：根据蜗杆形状分：环面蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动锥蜗杆传动阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆（ZA)ZA)N-N直廓直廓凸廓凸廓I-I20 IINN阿基米德阿基米德螺旋线螺旋线II NN NNII延伸渐开线法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆（ZN)ZN)II IIII IIIIII 凸凸廓廓凸凸廓廓直直廓廓IIIIIIIIIIII渐开线蜗杆渐开线蜗杆( (ZI) 渐开线渐开线二、二、 蜗杆传动特点蜗杆传动特点1.1.传动比大，结构紧凑；传动比大，结构紧凑；2.2.传动平稳；传动平稳；4.4.传动效率低。传动效率低。3.3.可以设计成具有自锁性；可以设计成具有自锁性；多用于中小功率、不连续运转的工况下多用于中小功率、不连续运转的工况下. .10-10-2 2 圆柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸圆柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸一、主要参数一、主要参数d2pt 2df 1d1da1Ldf 2da2dt2a2p中间平面中间平面1x以以中间平面中间平面上的参数上的参数为基准。为基准。21txpp1、模数模数 m 和压力角和压力角2 2、蜗杆分度圆柱导程角、蜗杆分度圆柱导程角 21txpp2121txtxmmm11dmztg 1dxpmzpzpxz11 1d 3.3.蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径d1正确啮合条件：正确啮合条件：（旋向一致）（旋向一致） = 为减少为减少蜗轮滚刀蜗轮滚刀数目，规定数目，规定 为标准值。为标准值。1d2121txtxmmm蜗杆分度圆直径与模数搭配，蜗杆分度圆直径与模数搭配，对应关系见表对应关系见表10-110-11221zz i少，少， 角小，效率低，角小，效率低，但可以有自锁性但可以有自锁性 ； 1z 6,4,2,1z1 1z多，多， 角大，效率高，但加工困难。角大，效率高，但加工困难。11dzmtg80z2 。 过多，过多， 大，大，使蜗杆跨度大，刚度低，使蜗杆跨度大，刚度低，一般一般 。12zzi 2d2z12dd 1222mzd sv1v2v1d4.4.蜗杆头数蜗杆头数 、传动比、传动比 、蜗轮齿数、蜗轮齿数1z2zi一一 蜗杆传动失效形式及设计准则蜗杆传动失效形式及设计准则失效形式失效形式: :齿面胶合、点蚀、磨损齿面胶合、点蚀、磨损 、轮齿折断、轮齿折断设计准则：设计准则：闭式传动闭式传动按接触强度设计，按接触强度设计，验算弯曲强度和热平衡条件；验算弯曲强度和热平衡条件；开式传动开式传动按弯曲强度设计。按弯曲强度设计。104 蜗杆传动失效形式和蜗杆传动失效形式和材料选择材料选择必要时验算必要时验算蜗杆刚度。蜗杆刚度。二、蜗轮材料及许用应力二、蜗轮材料及许用应力1 1、锡青铜，允许、锡青铜，允许s/m25s v2 2、铝铁青铜，允许、铝铁青铜，允许s/m6s v3 3、灰铸铁，允许、灰铸铁，允许s/m2s v锡青铜锡青铜减摩性好，主要减摩性好，主要失效是失效是点蚀点蚀铝铁青铜、灰铸铁铝铁青铜、灰铸铁减摩性差，主要减摩性差，主要失效失效是是胶合胶合；与滑动速度与滑动速度 有关。有关。( (条件性设计）条件性设计）sv H 105 2aFd2n2c2tF2rFnF i12TT各力大小：各力大小：各力方向：各力方向：与斜齿轮判定方法相同与斜齿轮判定方法相同1aF 方向用左、右手定方向用左、右手定则判定。则判定。tgFFFtrr2212Td11nc1T1aF1rF1tF2a111tFdT2F 222t1adT2FF 1rF1aF1tF2rF1aF1rF1tF2aF2tF2rF2n1n2n1n2aF2tF二、蜗轮齿面接触强度二、蜗轮齿面接触强度22212122510510HHHzKTdmdKTd二、蜗轮轮齿的弯曲强度二、蜗轮轮齿的弯曲强度FFFFFzYKTdmzdmYKT221221222.2cos2.2106 蜗杆传动的效率和热平衡计算蜗杆传动的效率和热平衡计算一、蜗杆传动的效率一、蜗杆传动的效率tgtg)97.095.0(总效率总效率1321)97.095.0( 大，大，效率高；效率高；11dzmtg ，效率提高。，效率提高。 小，小，效率高。效率高。当润滑条件好时，滑动速度当润滑条件好时，滑动速度 高，高， 值小，效率高。反之，出现胶合。值小，效率高。反之，出现胶合。sv1d 过多，蜗杆加工困难；过多，蜗杆加工困难；减小减小 ，受蜗杆刚度限制。，受蜗杆刚度限制。1zsv1v2v二、蜗杆传动的热平衡计算二、蜗杆传动的热平衡计算发发热量热量)1 (10001PQ散散热量热量02ttAhQtt0ttAhPtttt110000如如热平衡条件不满足时，可采取以下措施：热平衡条件不满足时，可采取以下措施：1、增大散增大散热面积；热面积；2、加风扇加风扇；3、加冷却水管。加冷却水管。C)7060(0 热平衡热平衡21QQ2n12344n1n1tF1rF4tF3aF2aF1aF2tF2rF3tF3rF4aF4rF旋旋右右结论结论: :为使为使轴轴向轴轴向力小力小, 轴上两齿轮轴上两齿轮同旋向。同旋向。4aF4rFWD2、图示手动蜗杆起重设备，已知：,15,200,18. 0,30, 1,80, 8211NWmmDfzzdm 试回答下列问题： 1）升起 重物时蜗杆的转向。 2）该机构是否自锁 3）起重时蜗杆轮齿受力的 大小和方向（考虑啮合效率）4aF4rFWD1n01171.51.0dzmtg012.10ftg有自锁性有自锁性2、mmNTT.5 .15121i33. 096. 0tgtgmmNWDT.15002/23、NdTFFat9 . 121121NdTFFta25. 622221NtgFFFtrr27. 2200221