第12章——蝸桿傳動(dòng)(楊可楨第六版)

青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,第11章蝸桿傳動(dòng),11-1蝸桿傳動(dòng)概述,11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,11-3普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸,11-4普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算,11-6圓柱蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),11-5蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,11-1蝸桿傳動(dòng)概述,作用：用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸桿主動(dòng)、蝸輪從動(dòng)。,90,形成：若單個(gè)斜齒輪的齒數(shù)很少（如z1=1）而且1很大時(shí)，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完整的螺旋。,所得齒輪稱為:蝸桿。,而嚙合件稱為:蝸輪。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,改進(jìn)措施：將刀具做成蝸桿狀，用范成法切制蝸輪，所得蝸輪蝸桿為線接觸。,優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。,分度機(jī)構(gòu)：i=1000,通常i=880,缺點(diǎn)：傳動(dòng)效率低、蝸輪齒圈用青銅制造，成本高。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿,11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),環(huán)面蝸桿,錐蝸桿,錐蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿是由在節(jié)錐上分布的等導(dǎo)程的螺旋形成的，而蝸輪在外觀上就像一個(gè)曲線錐齒輪，它是用與錐蝸桿相似的錐滾刀在普通滾齒機(jī)加工而成的。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿的齒面一般是在車(chē)床上用直線刀刃的車(chē)刀切制而成，車(chē)刀安裝位置不同，加工出的蝸桿齒面的齒廓形狀不同。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿,圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的區(qū)別僅是加工用的車(chē)刀為圓弧刀刃。,傳動(dòng)特點(diǎn)：,1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)90%以上；,2）承載能力高，約為普通圓柱蝸桿的1.52.5倍；,3）結(jié)構(gòu)緊湊。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,阿基米德蝸桿,單刀加工,阿基米德蝸桿(ZA),青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,阿基米德蝸桿(ZA),阿基米德蝸桿,雙刀加工,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿(ZI),漸開(kāi)線蝸桿,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,法向直廓蝸桿(ZN),青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,法向直廓蝸桿(ZN),dx,延伸漸開(kāi)線,車(chē)刀對(duì)中齒槽中心法面,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK),是一種非線性螺旋齒面蝸桿。不能在車(chē)床上加工，只能在銑削或磨削，加工時(shí)工件作螺旋運(yùn)動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,環(huán)面蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：,1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)8590%；,2）承載能力高，約為阿基米德蝸桿的24倍；,3）要求制造和安裝精度高。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,類型,環(huán)面蝸桿傳動(dòng),圓柱蝸桿傳動(dòng),11-2蝸桿傳動(dòng)的類型,錐蝸桿傳動(dòng),普通圓柱蝸桿傳動(dòng),圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),阿基米德蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,錐蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：,1）同時(shí)接觸的點(diǎn)數(shù)較多，重合度大；,2）傳動(dòng)比范圍大，一般為10360；,3）承載能力和傳動(dòng)效率高；,4）制造安裝簡(jiǎn)便，工藝性好。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,蝸桿旋向：左旋、右旋(常用),精度等級(jí)：,對(duì)于一般動(dòng)力傳動(dòng)，按如下等級(jí)制造：,v17.5m/s-7級(jí)精度；,v13m/s-8級(jí)精度；,v112m/s時(shí)ZCuSn10P1錫青銅制造。,vS28時(shí)，效率增加很少。,當(dāng)v時(shí)，蝸桿具有自鎖性，但效率很低。4m/s時(shí)，采用蝸桿在上的結(jié)構(gòu)。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算,由于蝸桿傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱，會(huì)引起箱體內(nèi)，油溫升高，潤(rùn)滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此，對(duì)連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算,由熱平衡條件：H1=H2,其中：P1-蝸桿傳遞的功率；,d-表面散熱系數(shù)；一般取：d=8.1517.45W/(m2),S-散熱面積,m2,指箱體外壁與空氣接觸而內(nèi)壁被油飛濺到的箱殼面積。對(duì)于箱體上的散熱片，其散熱面積按50%計(jì)算。,摩擦損耗產(chǎn)生的熱量:H1=1000P1(1-),箱璧散發(fā)的熱量:H2=dS(t0-ta),-蝸桿傳遞的效率；,t0-工作油溫，一般取：6070,ta-工作環(huán)境溫度，一般取：20,保持工作溫度所需散熱面積：,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,當(dāng)工作油溫：t080或散熱面積不足時(shí)，應(yīng)采取散熱措施：,1）增加散熱面積-加散熱片；,2）提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)-加風(fēng)扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻。,青島科技大學(xué)專用潘存云教授研制,.,蝸桿的結(jié)構(gòu):,通常與軸制成一體,z1=1或2時(shí)：b1(11+0.06z2)m,z1=4時(shí):b1(12.5+0.09z2)m,蝸桿軸,蝸桿長(zhǎng)度b1的確定：,12-6圓柱蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),1)無(wú)退刀槽結(jié)構(gòu)：加工螺旋部分時(shí)只能用銑制的辦法。,2)有退刀槽：加工螺旋部