蜗杆传动总结PPT学习教案

会计学1蜗杆传动总结蜗杆传动总结基本要求重点难点主要内容第1页/共82页13.1 13.1 概概 述述13.1.1 13.1.1 特点和应用特点和应用13.1.2 13.1.2 分类分类 蜗杆传动的特点蜗杆传动的特点应用图应用图蜗杆传动的蜗杆传动的分类分类圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆普通圆柱蜗杆阿基米德蜗杆（阿基米德蜗杆（ZAZA）渐开线蜗杆（渐开线蜗杆（ZIZI）法向直廓蜗杆（法向直廓蜗杆（ZNZN）圆弧圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆(ZC)(ZC)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 右旋左旋多头单头按外形分类按外形分类图图图图图图图图图图图图按旋向和头数分类按旋向和头数分类第2页/共82页13.1.3 13.1.3 精度等级的选精度等级的选择择1212个等级个等级：动力传动：动力传动：6 69 9级级测量分度：测量分度：5 5级或以上级或以上 蜗杆可在车床上切制，也可在特种铣床上用蜗杆可在车床上切制，也可在特种铣床上用圆盘铣刀或指形铣刀铣制。蜗轮要用与它相啮合的圆盘铣刀或指形铣刀铣制。蜗轮要用与它相啮合的蜗杆同样大小的滚刀来切制。蜗杆同样大小的滚刀来切制。第3页/共82页13.2 13.2 蜗杆传动的失效形式、材料蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构选择和结构13.2.1 13.2.1 失效形式失效形式失效形式：失效形式：主要是齿面胶合、点蚀和磨损，而且失主要是齿面胶合、点蚀和磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。效通常发生在蜗轮轮齿上。开式传动开式传动:(齿面磨损和轮齿折断齿面磨损和轮齿折断)按齿根弯曲疲劳强按齿根弯曲疲劳强度设计度设计;闭式传动闭式传动:(齿面胶合和点蚀齿面胶合和点蚀)按齿面接触疲劳强度设按齿面接触疲劳强度设计计,按齿根弯曲疲劳强度校核按齿根弯曲疲劳强度校核.由于散热困难由于散热困难,还应作热还应作热平衡校核。平衡校核。第4页/共82页1.1.蜗轮材料（蜗轮材料（指齿冠部分材料，见表指齿冠部分材料，见表13.413.4） 因蜗杆传动难于保证高的接触精度，滑动速度大，因蜗杆传动难于保证高的接触精度，滑动速度大，蜗杆变形等原因，两者都不能用硬材料。应该用减摩性蜗杆变形等原因，两者都不能用硬材料。应该用减摩性、耐磨性好的软材料。、耐磨性好的软材料。 常据滑动速度常据滑动速度v vs s来选（来选（P197P197）：）：1 1）铸锡青铜；）铸锡青铜； 2 2）铸铝青铜；）铸铝青铜；3 3）铸铝黄铜；）铸铝黄铜；4 4）铸铁等）铸铁等2 2、蜗杆、蜗杆( (表表13.4)13.4)材料材料碳钢碳钢合金钢合金钢热处热处理理硬面蜗杆硬面蜗杆( (首选首选) ): :淬火淬火磨削磨削调质蜗杆调质蜗杆: :缺少磨削设备时选用缺少磨削设备时选用 或受短时冲击时。或受短时冲击时。13.2.2 13.2.2 材料材料第5页/共82页一一 . 蜗杆的结构蜗杆的结构蜗杆通常与轴做成整体。蜗杆通常与轴做成整体。车削：有退刀槽；或铣制。车削：有退刀槽；或铣制。13.2.3 13.2.3 蜗杆和蜗轮的结构蜗杆和蜗轮的结构第6页/共82页二、蜗轮的结构二、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用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：下：整体式蜗轮配合式蜗轮配合式蜗轮拼铸式蜗轮拼铸式蜗轮 螺栓联接式蜗轮螺栓联接式蜗轮组合式蜗轮组合式蜗轮第7页/共82页1 . 整体式整体式第8页/共82页2 .齿圈压配式齿圈压配式第9页/共82页3. 螺栓联接式螺栓联接式第10页/共82页4 .镶铸式镶铸式第11页/共82页 蜗杆传动在中间平面上相当于齿条与齿轮蜗杆传动在中间平面上相当于齿条与齿轮的啮合传动，故设计时，均取中间平面上的参的啮合传动，故设计时，均取中间平面上的参数（如数（如m,m,等）和尺寸（如齿顶圆、分度圆等）和尺寸（如齿顶圆、分度圆 等）为基准。等）为基准。 13.3 13.3 圆柱蜗杆传动的基本参数圆柱蜗杆传动的基本参数中间平面中间平面过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。中间平面中间平面第12页/共82页13.3.1 基本齿廓 在中间平面上的基本齿廓渐开线轮齿的基本齿廓。顶隙C=0.2m, 齿根圆角半径f=0.3m。13.3.2 13.3.2 蜗杆传动的正确啮合条件及模数蜗杆传动的正确啮合条件及模数m m和压力和压力角角 22121tatammm旋向相同旋向相同第13页/共82页13.3.3 13.3.3 齿形角齿形角 0 0 通常刀具基准齿形的齿形角为20度。ZA、 ZI蜗杆轴向齿形角X1=0=20；ZN蜗杆法向压力n=0=20。13.3.4 13.3.4 蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径d d1 1和和q q 为了限制蜗轮滚刀的数目并便于滚刀的标准化，因此对每一标准模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1（表13.1 ）) 1 .13(:1详见表直径系数mdq 13.3.5 13.3.5 直径系数直径系数q q第14页/共82页qzdmzdPza1/tan11111导程角：导程角：13.3.6 13.3.6 蜗杆导程角蜗杆导程角.3015403的传动，常取较高具有自锁性。要求效率的蜗杆传动一般，第15页/共82页13.3.7 13.3.7 蜗杆头数蜗杆头数 Z Z1 1和蜗轮齿数和蜗轮齿数 Z Z2 221nni 蜗杆头数蜗杆头数Z1通常取为：通常取为：1，2，4，或，或6。与导程角有关。与导程角有关。Z2=iZ1，一般取，一般取Z2=288013.3.8 13.3.8 传动比传动比i i和齿数比和齿数比u u12ZZu 传动比：5，7.5，10，12.5，15，20，25，30，40，50，60，70，80（划线优先）第16页/共82页标准中心距标准中心距)(2121dda13.3.9 13.3.9 中心距中心距a a推荐中心距：40，50，63，80，100，125，160，180，200，225，250，280，315，355，400，450，500第17页/共82页名名 称称符号符号说明说明模数模数m m蜗杆轴向模数蜗杆轴向模数m ma1a1= =蜗轮端面模数蜗轮端面模数m mt2t2= =模模数数m m按按GBGB（表（表13.413.4）取标准值）取标准值齿形角齿形角ZAZA、 ZIZI蜗杆轴向齿形角蜗杆轴向齿形角X1X1=0 0=20=200 0；ZNZN蜗杆法向压力角蜗杆法向压力角n n=0 0=20=200 0蜗杆分度圆蜗杆分度圆直径直径d d1 1为了蜗轮刀具规定尺寸的为了蜗轮刀具规定尺寸的标准化标准化、系、系列化将列化将d1d1定为标准值表定为标准值表13.1 13.1 ，以限制，以限制切制蜗轮时所需要的滚刀数目，提高切制蜗轮时所需要的滚刀数目，提高生产率。生产率。小结：圆柱蜗杆传动的基本参数小结：圆柱蜗杆传动的基本参数第18页/共82页蜗杆直径系数蜗杆直径系数q q蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径d1d1与模数与模数m m ，q=dq=d1 1/m /m 。q q为导出值，不一定是整数。为导出值，不一定是整数。蜗杆头数蜗杆头数z z1 1通常取通常取z z1 1=1=1、2 2、4 4、6 6，头数多，效率，头数多，效率高，会使加工困难；头数少，效率低，高，会使加工困难；头数少，效率低，发热量大。要求反程自锁发热量大。要求反程自锁z z1 11 1。蜗轮齿数蜗轮齿数z z2 2为了保证始终有两对以上齿啮合，通为了保证始终有两对以上齿啮合，通常规定常规定z z2 230,30,以增加传动的平稳性。以增加传动的平稳性。100z100z2 22828。传动比传动比i i1212 齿数比齿数比u uu=u=蜗轮齿数蜗轮齿数z z2 2/ /蜗杆头数蜗杆头数z z1 1，减速传动，减速传动时时u=u=i i1221ddnni第19页/共82页蜗杆蜗杆tg=z1/q，要求有自锁性能时，要求有自锁性能时，应小，即应小，即应取头数应取头数z1=1;多在多在3.533之间。之间。小小易自锁，易自锁，大传动效率高，但蜗杆加工困大传动效率高，但蜗杆加工困难难中心距中心距aa是蜗杆传动最基本的尺寸，它反映传递是蜗杆传动最基本的尺寸，它反映传递功率的大小和传动的外廓尺寸功率的大小和传动的外廓尺寸蜗轮蜗轮x21）变位的主要目的是）变位的主要目的是配凑中心距和凑传配凑中心距和凑传动比，使之符合标准或推荐值动比，使之符合标准或推荐值。2）为保持加工蜗轮时的滚刀尺寸不变，）为保持加工蜗轮时的滚刀尺寸不变，蜗杆是不变位的。蜗杆是不变位的。3） 当配凑中心距时当配凑中心距时:齿数不变，齿数不变， x2=（a-a）/m；凑传动比：中心距不变，齿数变化，凑传动比：中心距不变，齿数变化， x=1/2(z2-z2/)导程角导程角变位系数变位系数第20页/共82页13.4 13.4 圆柱蜗杆传动的几何计算圆柱蜗杆传动的几何计算第21页/共82页第22页/共82页13.5 13.5 蜗杆传动的受力分析和效率计算蜗杆传动的受力分析和效率计算13.5.1 13.5.1 作用力作用力力分析图力分析图 1. 1. 轮齿所受的法向力轮齿所受的法向力F Fn n，可分解为：切向力，可分解为：切向力F Ft t 、径向力径向力F Fr r 、轴向力、轴向力F Fx x第23页/共82页圆周力圆周力F Ft t 蜗杆蜗杆-为阻力，其方向与主动轮节点的为阻力，其方向与主动轮节点的运动方向相反。运动方向相反。力的方向：力的方向： 蜗轮蜗轮-驱动力，其方向与蜗轮在节点的驱动力，其方向与蜗轮在节点的运动方向相同；运动方向相同；轴向力轴向力Fa主动轮上其方向判断同斜齿轮。主动轮上其方向判断同斜齿轮。径向力径向力F Fr r 沿半径指向各自的轮心。沿半径指向各自的轮心。第24页/共82页反向与反向与反向与212121rrtaatFFFFFF12图示，蜗杆图示，蜗杆1主动，其旋向、主动，其旋向、转向已知。转向已知。试确定：试确定：1）蜗轮的转向、旋向；）蜗轮的转向、旋向； 2）在图中标出蜗杆和蜗轮）在图中标出蜗杆和蜗轮上作用力的方向。上作用力的方向。n2Fr2xFa2Fr1Fa1Ft1Ft2第25页/共82页不计摩擦时：不计摩擦时： 2t222t2t122r12TFdF tanFFtanFarttFF考虑效率时考虑效率时：tancot211111111artatnFFFFdTFF（以蜗轮为受力体）（以蜗轮为受力体）（分别计算）（分别计算）力的大小：力的大小：力分析图力分析图蜗轮受力图蜗轮受力图第26页/共82页ttrttatnFFFFFdTFFtantantan22222222222211TTi蜗杆主动：211/TTu蜗轮主动：ntnFFcoscos22 ； 第27页/共82页321啮合效率；199. 022时的效率；油的搅动和飞溅损耗99. 098. 0;33轴承效率 式中式中: : 13.5.2 效率效率)tan(tan1v1. 啮合效率（啮合效率（主要影响因素）：主要影响因素）：(蜗杆主动蜗杆主动)第28页/共82页tan)tan(1v(蜗轮主动蜗轮主动)导程角当量摩擦角)2( ;)1 (v其中，啮合效率的主要影响因素：其中，啮合效率的主要影响因素：)/(cos60000cos11smdnvvs （1 1）当量摩擦角与蜗杆副的材料、）当量摩擦角与蜗杆副的材料、润滑油、啮合角、滑动速度润滑油、啮合角、滑动速度VsVs有关。有关。如表如表13.8,Vs13.8,Vs越大，当量摩擦角越小，越大，当量摩擦角越小，效率越高。效率越高。第29页/共82页24501vddqz1tan由由（2 2）导程角：）导程角： 一般一般, ,导程角导程角 越大，啮合效率越高越大，啮合效率越高, ,见见图图13.10.z1越大，导程角越大，效率越高。越大，导程角越大，效率越高。q（直径系数）越小，导程角越大，效率越高。（直径系数）越小，导程角越大，效率越高。第30页/共82页 导程角、导程角、Vs、材料、润滑油等，其中、材料、润滑油等，其中导导程角程角起主导因素。起主导因素。小结小结影响效率的因素：影响效率的因素：闭式传动：闭式传动：Z1=1 =0.700.75 Z1=2 =0.750.82 Z1=4 =0.870.92开式传动：开式传动：Z1=1、2 =0.600.70第31页/共82页闭式传动：闭式传动： 13.6 13.6 圆柱蜗杆传动的强度计算圆柱蜗杆传动的强度计算温度计算（校核）蜗杆挠度计算（校核）蜗轮弯曲疲劳强度（校核）接触疲劳强度（设计）弯曲疲劳强度蜗轮蜗杆挠度计算开式传动：开式传动：（点蚀和胶合）（点蚀和胶合）（磨损和折断）（磨损和折断）第32页/共82页 传动功率、载荷性质、转速情况、蜗杆主动或传动功率、载荷性质、转速情况、蜗杆主动或从动，蜗杆上置（或下置）、环境状况、允许传动的从动，蜗杆上置（或下置）、环境状况、允许传动的最高温度等。最高温度等。设计：设计： 蜗杆副的材料，传动的基本参数、尺寸，蜗杆、蜗杆副的材料，传动的基本参数、尺寸，蜗杆、蜗轮的工作图等。蜗轮的工作图等。已知：已知：d1/a 选取见图选取见图13.1113.6.1 初选初选d1/a第33页/共82页b）ad1 讨论：讨论：ZH a一定时，ad1d1蜗杆刚度d1一定时，ad1a结构紧凑蜗杆传动的蜗杆传动的重要参数重要参数ad1a a）ad1第34页/共82页 13.6.2 13.6.2 蜗轮蜗轮齿面接触疲劳强度计算齿面接触疲劳强度计算1. 不发生接触疲劳点蚀的强度条件为：不发生接触疲劳点蚀的强度条件为：minlim32HHhnHHAEHSZZaTKZZ设计计算式：设计计算式：2min32lim()EHAnhHZ ZSaK TZ Z第35页/共82页iiimttTTT222nZ转速系数2. 参数说明参数说明1） T2蜗轮转矩蜗轮转矩 载荷不变载荷不变: T2名义转矩名义转矩 2）载荷变化载荷变化:812) 18(nZn 转速不变时转速不变时：minlim32HHhnHHAEHSZZaTKZZ第36页/共82页转速变化时：转速变化时：212iininttZZ812) 18(ininZhZ寿命系数6 . 12500061hhLZ3）载荷不变时：载荷不变时：第37页/共82页hLhLhh1500,，载荷不变时的寿命时数hLhv，载荷变化时的寿命时数3232323223221321.viiviihvTtTTtTtTtTLZ接触系数4）考虑齿面曲率、接触线长度对接触应力的影响考虑齿面曲率、接触线长度对接触应力的影响。见图见图13.12.第38页/共82页875. 011168. 0/adaadd或121,/ )4 . 27(uzzuaz2/)7 . 14 . 1 (zam ，利用111/tandzmqz 设计计算时，求出设计计算时，求出a需圆整为标准值需圆整为标准值,进而进而求求d1、z1、z2、m可求出导程角可求出导程角d1 、 m 应取标准值，应取标准值，z2 、z1应取整数应取整数几何尺寸计算几何尺寸计算（vs，uv）校核强度校核强度第39页/共82页minlim222222FFFFAtAFSdmbTKmbFK4 . 1minFS13.6.3 蜗轮轮齿弯曲疲劳强度计算蜗轮轮齿弯曲疲劳强度计算 强度取决于强度取决于m大小大小，轮齿齿形较复杂，进，轮齿齿形较复杂，进行条件性的概略估算。行条件性的概略估算。（13.24）第40页/共82页EIlFtt48311EIlFrr48311 ，13.7 蜗杆轴挠度计算蜗杆轴挠度计算 蜗杆轴啮合部位受力后蜗杆轴啮合部位受力后轴产生挠曲轴产生挠曲影响啮合影响啮合局部偏载、干涉局部偏载、干涉 挠曲主要由圆周力和径向力造成的，轴挠曲主要由圆周力和径向力造成的，轴向力可以忽略不计。向力可以忽略不计。挠度计算：设轴为自由支承（课本挠度计算：设轴为自由支承（课本P70、表、表4-1第第5项）项） 必要性：必要性：第41页/共82页,004. 0m杆取许用最大挠度；淬火蜗L两支承间距离；两支承间距离；6441dI)(tantan4822322121vtttrEIlF式中：式中：I蜗杆轴中间截面的惯性矩蜗杆轴中间截面的惯性矩.,01. 0模数调质蜗杆取mm第42页/共82页效率低效率低产生较多热量产生较多热量寿命降低，甚至胶合寿命降低，甚至胶合13.8 温度计算温度计算闭式传动需进行温度计算闭式传动需进行温度计算温度计算的原因：温度计算的原因：到达热平衡时到达热平衡时(产生的热量产生的热量=自然方式空冷的热量自然方式空冷的热量)：)(S)1 (1000a01ttPw80S)1 (1000a0wPtt13.8.1 润滑油工作温度润滑油工作温度表面传热系数w一般工况：一般工况：1218第43页/共82页在既定工作条件下，保持正常油温所需要的散热面积在既定工作条件下，保持正常油温所需要的散热面积)()1 (1000S0d1ttP2m（内表面能被润滑油飞溅到的，外表面又可为周围空（内表面能被润滑油飞溅到的，外表面又可为周围空气所冷却的）气所冷却的）88. 15109S对于散热肋布置良好的固定式蜗杆减速器，可估算：对于散热肋布置良好的固定式蜗杆减速器，可估算：2m若蜗杆为上置，则因飞溅冷却作用较差，故表若蜗杆为上置，则因飞溅冷却作用较差，故表面系数面系数 应乘以应乘以0.8.0.8.w第44页/共82页 若若t t8080或有效的散热面积不足时或有效的散热面积不足时, ,则必须采取则必须采取措施措施, ,以提高其散热能力。以提高其散热能力。常用措施常用措施:1 、合理设计箱体结构、合理设计箱体结构,铸铸出或焊上散热片出或焊上散热片,以增大散以增大散热面积热面积2 、在蜗轮轴上装置风扇、在蜗轮轴上装置风扇,进行人工通风进行人工通风,以提高散以提高散热系数热系数13.8.2 冷却方法和计算冷却方法和计算第45页/共82页3 、在箱体油池内装、在箱体油池内装设蛇形冷却水管设蛇形冷却水管4 、采用压力喷油、采用压力喷油循环润滑循环润滑第46页/共82页13.9 蜗杆传动的润滑蜗杆传动的润滑13.9.1 润滑油粘度和润滑方法润滑油粘度和润滑方法表表13.7 为提高蜗杆传动的抗胶合性能，宜选用粘度较高为提高蜗杆传动的抗胶合性能，宜选用粘度较高的润滑油。加的润滑油。加油性添加剂油性添加剂有利于提高油膜厚度，减轻有利于提高油膜厚度，减轻胶合危险。胶合危险。第47页/共82页13.9.2 蜗杆布置与润滑方式蜗杆布置与润滑方式油池润滑油池润滑 (Vs10m/s) 速度高时，须采用压力喷速度高时，须采用压力喷油润滑，由喷嘴向传动的啮合区供油。喷油嘴宜放油润滑，由喷嘴向传动的啮合区供油。喷油嘴宜放在啮出侧，双向转动的应布置在双侧。在啮出侧，双向转动的应布置在双侧。完第48页/共82页缺点：缺点：1 1）效率较低（与齿轮传动比）；）效率较低（与齿轮传动比）；2 2）蜗轮需用贵重的减摩材料，成本高等）蜗轮需用贵重的减摩材料，成本高等1传动比大，一般传动比大，一般 i =1080，最大可达，最大可达1000；2重合度大，传动平稳，噪声低；重合度大，传动平稳，噪声低；4齿面的相对滑动速度大，效率低；齿面的相对滑动速度大，效率低；一、蜗杆传动的特点：一、蜗杆传动的特点：3结构紧凑，可实现反行程自锁；结构紧凑，可实现反行程自锁；第49页/共82页返回第50页/共82页返回重点：重点：蜗杆传动的失效形式和计算准则；蜗杆传动的失效形式和计算准则；蜗杆传动的受力分析；设计参数；蜗杆传动的受力分析；设计参数；蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的效率和温度计算蜗杆传动的效率和温度计算. . 蜗轮转向的确定和蜗杆传动的设计蜗轮转向的确定和蜗杆传动的设计难点：难点：第51页/共82页13.1 13.1 概述概述13.2 13.2 蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构13.3 13.3 圆柱蜗杆传动的基本参数圆柱蜗杆传动的基本参数13.6 13.6 圆柱蜗杆传动的强度计算圆柱蜗杆传动的强度计算13.7 13.7 蜗杆轴挠度计算蜗杆轴挠度计算13.8 13.8 温度计算温度计算13.9 13.9 蜗杆传动的润滑蜗杆传动的润滑13.5 13.5 蜗杆传动受力分析和效率计算蜗杆传动受力分析和效率计算返回13.4 13.4 圆柱蜗杆传动的几何计算圆柱蜗杆传动的几何计算第52页/共82页 变位以后，只是变位以后，只是蜗杆节圆蜗杆节圆有所改变，而有所改变，而蜗轮节圆永远与分度圆重合蜗轮节圆永远与分度圆重合。 在蜗杆传动中，蜗杆相当于齿条，蜗轮在蜗杆传动中，蜗杆相当于齿条，蜗轮相当于齿轮，所以相当于齿轮，所以被变动的只是蜗轮尺寸被变动的只是蜗轮尺寸，而蜗杆尺寸保持不变，而蜗杆尺寸保持不变。变位目的：变位目的： 一般为凑传动比或中心距，使之符合推一般为凑传动比或中心距，使之符合推荐值荐值，强度方面是次要的。与齿轮传动相同，也是在切削时把刀具移位。13.3.9 13.3.9 变位系数变位系数 22dd第53页/共82页图13.6 未变位和变位的蜗杆传动c) 变位凑传动比例，X0未变位，x=01aa未变位未变位)(2121dda1）凑中心距：）凑中心距：)2(2121dxmdamaax变位系变位系数数5 . 05 . 0 x第54页/共82页 当当中心距不变中心距不变，传动比需略作调整时，将，传动比需略作调整时，将蜗轮齿数增加或减少一二齿，这时变更了传蜗轮齿数增加或减少一二齿，这时变更了传动的啮合节点动的啮合节点amzxmddda)2(21)(2121212 2）凑传动比：）凑传动比：)(2122zzx第55页/共82页a1未变位，x=0变位凑中心距例，X0ac) 变位凑传动比例，X0图13.6 未变位和变位的蜗杆传动第56页/共82页圆柱蜗杆传动 环面蜗杆 锥蜗杆 第57页/共82页右旋蜗杆左旋蜗杆蜗杆头数按旋向分为右旋和左旋蜗杆按头数分为单头和多头第58页/共82页本设计方法。 P3时时)车削加工。车削加工。安装刀具时，安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线。这。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。 第67页/共82页渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI蜗杆蜗杆) 蜗杆齿面为渐开螺旋面，蜗杆齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线端面齿廓为渐开线。加工时，车刀刀刃平面与基圆相切加工时，车刀刀刃平面与基圆相切。可以磨削，易。可以磨削，易保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多，转速较高保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多，转速较高和较精密的传动。和较精密的传动。 第68页/共82页 法面法面(N-N)齿廓为直线齿廓为直线，端面齿廓为延伸渐开线，端面齿廓为延伸渐开线，用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。车削，用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。车削时时车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上，加工简单，可，加工简单，可用砂轮磨削，常用于多头精密蜗杆传动。用砂轮磨削，常用于多头精密蜗杆传动。法向直廓蜗杆第69页/共82页圆弧圆柱蜗杆螺旋面是用圆弧圆柱蜗杆螺旋面是用刃边为凸圆弧形的刀具切制刃边为凸圆弧形的刀具切制的，而的，而蜗轮是用范成法制造的。在蜗轮是用范成法制造的。在中间平面，蜗杆的齿廓为凹弧中间平面，蜗杆的齿廓为凹弧，而与之相配的而与之相配的蜗轮的齿廓则为凸弧形蜗轮的齿廓则为凸弧形。所以，圆弧圆柱蜗杆。所以，圆弧圆柱蜗杆传动是传动是一种凹凸弧齿廓相啮合的传动一种凹凸弧齿廓相啮合的传动，也是一种线接触的啮，也是一种线接触的啮合传动。其主要特点为合传动。其主要特点为: :效率高效率高，一般可达，一般可达90%90%以上；以上；承载能承载能力高力高，体积小体积小, ,质量小质量小, ,结构紧凑结构紧凑。这种传动已。这种传动已广泛应用到冶广泛应用到冶金、矿山、化工、建筑、起重等机械设备的减速机构中金、矿山、化工、建筑、起重等机械设备的减速机构中。 第70页/共82页第71页/共82页Ft2Fa2Fr2Fn22t第72页/共82页第73页/共82页第74页/共82页21.1.图示，蜗杆图示，蜗杆1 1主动，主动，其旋向、转向已知。其旋向、转向已知。试确定试确定: :1 1）蜗轮的转向、旋向；）蜗轮的转向、旋向；2 2）在图中标出蜗杆和）在图中标出蜗杆和蜗轮上作用力的方向。蜗轮上作用力的方向。1第75页/共82页2.2.蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相似，只是蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相似，只是 更易产生更易产生_、_和和_ _ 。 3.q 3.q一定时，一定时， z z1 1越大，导程角越越大，导程角越_，传动，传动效率越效率越_。4.4.闭式蜗杆传动，应进行闭式蜗杆传动，应进行 强度设计计强度设计计算，还需校核算，还需校核 、 、 ，按，按_强度进行设计，以确定传动的基本参数。强度进行设计，以确定传动的基本参数。第76页/共82页第77页/共82页练习：n1n1Fr1Fr2Ft1xFa2Fa1Ft2右旋n2Fr1Fr2Ft1Fa2xFa1Ft2n2第78页/共82页第79页/共82页2）ad1 讨论：ZH a一定时，ad1d1蜗杆刚度d1一定时，ad1a结构紧凑蜗杆传动的重要参数ad11）ad1第80页/共82页n4输出1234Fa3Fa2Ft2xFa1Ft1n2第81页/共82页