精密機械設計-蝸-桿-傳-動(共26張PPT)

18-12蝸桿傳動內(nèi)容：一圓柱蝸桿傳動的特點主要參數(shù)（重點）和幾何尺寸計算圓柱蝸桿傳動的失效形式受力分析（重點）

學習方法:

與螺旋傳動、齒輪傳動比較，抓住不同的⑴傳動特點⑵參數(shù)尺寸特點⑶材料和結(jié)構(gòu)特點⑷受力特點⑸強度計算特點Wormtransimission第1頁，共26頁。2一蝸桿傳動的形成垂直交錯斜齒輪演化交錯軸間的傳動蝸桿傳動多用于減速，以蝸桿為原動件，蝸輪為從動件。

第2頁，共26頁。右旋左旋3第3頁，共26頁。4二圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算（一）圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)

中間平面——通過蝸桿軸線并垂直蝸輪軸線的平面。在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合

第4頁，共26頁。5基本齒廓

正確嚙合條件

標準壓力角為20°

2模數(shù)和壓力角模數(shù)m標準值第5頁，共26頁。6mmmd1mmz1qm2d1mm3118118．000181．2520116．00031．2522．4117．920351．6201，2，412．50051．228117．50071．68222．41，2，4，611．20089．635．5117．7501422．5281，2，4，611．20017545118．0002813．1535．51，2，4，611．27035256117．7785564401，2，4，610．00064071117．75011365501，2，4，610．000125090118．00022506．3631，2，4，610．0002500112117．77944458801，2，4，610．0005120140117．500896010901，2，4，69．0009000160116．0001600012．51121，2，48．96017500200116．00031250161401，2，48．75035840250115．62564000201601，2，48．00064000315115．750126000252001，2，48．000125000400116．000250000第6頁，共26頁。73.蝸桿直徑系數(shù)、導程角

為了減少刀具數(shù)量并便于標準化，對于每一標準模數(shù)規(guī)定一定的d1值標準系列。第7頁，共26頁。圓柱蝸桿傳動的失效形式對兩輪都是指向各自的輪心；在蝸桿上與運動方向相反，在蝸輪上與運動方向相同；蝸桿傳動的冷卻但z2過多，會使結(jié)構(gòu)尺寸過大，蝸桿長度隨之增加，致使蝸桿剛度和嚙合精度降低，因此z2不宜大于80。要求：強度、耐磨性、跑合性。一般蝸桿為原動件，右(左)手法則，四指代表主動輪的轉(zhuǎn)動方向，則拇指的指向代表該輪的軸向力的方向。蝸桿傳動多用于減速，以蝸桿為原動件，蝸輪為從動件。三蝸桿傳動的優(yōu)缺點二圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算z2和z1之間最好避免有公因數(shù)，以利于均勻磨損。z2和z1之間最好避免有公因數(shù)，以利于均勻磨損。2、由n1及左手定則確定出8

蝸桿分度圓柱上的螺旋線導程角

嚙合效率通常γ＝15°～30°。導程角小時，效率低，但可以自鎖，γ＝3.5°～4.5°

第8頁，共26頁。94傳動比、蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)

傳動比z1=1，2，4。

z1=1時，可得到大的傳動比，但傳動效率較低；傳遞功率較大時，為了提高效率可采用多頭蝸桿，z1=2或4。

蝸桿頭數(shù)單頭蝸桿蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過一齒雙頭蝸桿：蝸桿上有兩條螺旋線5

≤

i

≤

50第9頁，共26頁。10傳動比蝸桿頭數(shù)蝸輪齒數(shù)7~13428~5214~27228~5428~402、128~80>401>40蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)的薦用值

蝸輪齒數(shù)

為了避免蝸輪輪齒發(fā)生根切，z2不應少于26。但z2過多，會使結(jié)構(gòu)尺寸過大，蝸桿長度隨之增加，致使蝸桿剛度和嚙合精度降低，因此z2不宜大于80。

z2和z1之間最好避免有公因數(shù)，以利于均勻磨損。

4傳動比、蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)第10頁，共26頁。115.齒面間滑動速度s

滑動速度的大小，對齒面的潤滑情況、齒面失效形式、發(fā)熱及傳動效率等都有很大影響。6.

中心距第11頁，共26頁。蝸桿傳動的冷卻12第12頁，共26頁。13（二）圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算

第13頁，共26頁。141）主要優(yōu)點

能得到很大的傳動比，結(jié)構(gòu)緊湊傳動平穩(wěn)、噪音較小自鎖

三蝸桿傳動的優(yōu)缺點2）主要缺點

蝸桿軸向力較大，致使軸承摩擦損失較大傳動效率較低不適于大功率的傳動（一般不超過100kW）；為了減摩耐磨，蝸輪齒圈常需用青銅制造，成本較高。第14頁，共26頁。15反向自鎖只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。第15頁，共26頁。16開式傳動閉式傳動四蝸桿傳動的失效形式、材料及結(jié)構(gòu)（一）蝸桿傳動的失效形式膠合、磨損、點蝕、輪齒折斷。

第16頁，共26頁。17（二）常用材料要求：足夠的強度，良好的跑合性能和減摩耐磨性能、較高的抗膠合的能力。蝸輪的齒圈----青銅鋼制蝸桿-淬硬磨削。第17頁，共26頁。常用材料要求：強度、耐磨性、跑合性。第18頁，共26頁。19（三）蝸輪的結(jié)構(gòu)

第19頁，共26頁。20四圓柱蝸桿傳動的受力分析

齒面上的法向力可分解為：圓周力Ft

、軸向力Fa

、徑向力Fr

。第20頁，共26頁。6、徑向Fr1,Fr2各自指向輪心齒面上的法向力可分解為：一圓柱蝸桿傳動的特點蝸桿直徑系數(shù)、導程角對兩輪都是指向各自的輪心；（一）圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)滑動速度的大小，對齒面的潤滑情況、齒面失效形式、發(fā)熱及傳動效率等都有很大影響。標準壓力角為20°由工作條件確定選用開式傳動或閉式傳動。蝸桿的圓周速度v<4m/s時，采用下置式蝸桿傳動；z2和z1之間最好避免有公因數(shù)，以利于均勻磨損。雙頭蝸桿：蝸桿上有兩條螺旋線在蝸桿上與運動方向相反，在蝸輪上與運動方向相同；⑸強度計算特點二圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算21蝸桿蝸輪第21頁，共26頁。22力的方向1）圓周力：在蝸桿上與運動方向相反，在蝸輪上與運動方向相同；2）徑向力：對兩輪都是指向各自的輪心；3）軸向力需根據(jù)螺旋線方向和輪齒工作面而定。一般蝸桿為原動件，右(左)手法則，四指代表主動輪的轉(zhuǎn)動方向，則拇指的指向代表該輪的軸向力的方向。第22頁，共26頁。23已知：蝸桿轉(zhuǎn)向n1及旋向

( 左旋），求蝸輪轉(zhuǎn)向及旋向，各作用力方向。解1、蝸輪必定左旋2、由n1及左手定則確定出Fa1方向。第23頁，共26頁。243、由Fa1定出Ft2方向及n2方向4、由n1方向定出Ft1方向5、由Ft1定出Fa2方向6、徑向Fr1,Fr2各自指向輪心第24頁，共26頁。選擇傳動類型時應考慮的因素1.傳遞大功率時，一般均采用圓柱齒輪。2.在聯(lián)合使用圓柱、圓錐齒輪時，應將圓錐齒輪放在高速級3.圓柱齒輪和斜齒輪相比，一般斜齒輪的強度比直齒輪高，且傳動平穩(wěn)，所以用于高速場合。直齒輪用