江蘇大學(xué)機械原理及設(shè)計第十三章蝸桿傳動課件

Monday,February6,2023機械原理及設(shè)計（Ⅱ）第十一章蝸桿傳動1課件第十一章蝸桿傳動§11-1蝸桿傳動的特點§11-2普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算§11-4普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算§11-3蝸桿傳動的失效形式和材料選擇§11-5普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算§11-6蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計2課件3課件a．阿基米德蝸桿(ZA)

最常用蝸桿齒廓橫截面：阿基米德螺旋線縱截面：直齒齒條蝸輪齒廓中間截面：漸開線中間平面，蝸桿傳動如同直齒齒條與漸開線齒輪嚙合（1）普通圓柱蝸桿傳動1．圓柱蝸桿傳動結(jié)論5課件b．法向直廓蝸桿(ZN)蝸桿齒廓橫截面：延伸漸開線法截面：直廓N6課件c．漸開線蝸桿(ZI)蝸桿齒廓：橫截面：漸開線β=8o~45o7課件（2）圓弧圓柱蝸桿傳動(ZC)中間平面中蝸桿齒廓：凹圓弧蝸輪齒廓：凸圓弧2．環(huán)面蝸桿傳動中間平面中：蝸桿、蝸輪為直線齒廓9課件一．主要參數(shù)1．模數(shù)m和壓力角α：ma1=mt2=m(標(biāo)準(zhǔn)值)αa1=α

t2=α

(標(biāo)準(zhǔn)值20o)§11-2普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算10課件2．蝸桿分度圓直徑d1和直徑系數(shù)qd1=mq直徑系數(shù)模數(shù)分度圓直徑注意：d1≠mz13．蝸桿導(dǎo)程角γ引入直徑系數(shù)q的目的？限制滾刀數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化。問題11課件4．蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2z1少→i增加z1多→①η增加②加工困難一般z1=1,2,4,6z2少→產(chǎn)生根切∴z2≥17→傳動平穩(wěn)性不佳∴z2≥28z2多→d2(=mz2)增加→蝸桿跨距增加→剛度降低∴z2≤80∴28≤z2≤80分析1分析2d2大d2小13課件5．傳動比i和齒數(shù)比u蝸桿主動

蝸輪主動注意14課件6．中心距a7．變位系數(shù)x變位目的配湊中心距配湊傳動比提高傳動能力或效率變位特點蝸桿尺寸不變，只對蝸輪變位原因避免滾刀尺寸變化注意15課件(1)若湊中心距：變位前后齒數(shù)不變，即(2)若湊傳動比：變位前后中心距不變，即二．幾何尺寸計算(見課本p254表11-3）具體見P242表11-2蝸桿基本參數(shù)及蝸輪參數(shù)匹配17課件一．失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則●失效形式：齒面點蝕，輪齒折斷，齒面膠合，齒面磨損★滑動速度vs§11-3蝸桿傳動的失效形式和材料選擇18課件●設(shè)計準(zhǔn)則開式閉式●熱平衡計算（由于閉式蝸桿傳動散熱較難，溫度升高，易導(dǎo)致膠合）●蝸桿軸剛度計算（由于蝸桿受力變形，影響輪齒正確嚙合）由于蝸桿與蝸輪間有較大的相對滑動，滑動速度較大，潤滑、散熱不良時，溫升較高，從而增加了膠合與磨損的可能性，蝸桿傳動的承載能力往往受到抗膠合能力的限制。要進(jìn)行熱平衡計算。但充分潤滑時：有利于油膜的形成，滑動速度越大，摩擦系數(shù)越小，提高了傳動效率。19課件一．受力分析（不計入摩擦力）§11-4普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算21課件22課件η如何確定？（后面講）1·力的大小注意FnFrF'FtFa問題23課件已知：蝸桿右旋及轉(zhuǎn)向ω1

，蝸桿主動要求：確定蝸輪旋向，轉(zhuǎn)向及各分力方向例題ω1ω2Fr1Fr2Fa1Ft2Ft1Fa2ω1Ft1Fa225課件二．強度計算1．蝸輪齒面接觸疲勞強度計算26課件為什么蝸桿傳動的強度計算僅對蝸輪進(jìn)行？三．蝸桿剛度計算（略）問題29課件一．效率η為什么隨Vs增加,φv下降?（Vs增加，油帶入多）式中問題§11-5普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算30課件二．潤滑1．潤滑油粘度選擇高速輕載——選粘度小低速重載——選粘度大2．潤滑方式vs≤5m/s油池蝸桿浸油vs≤5~10m/s油池或噴油蝸輪浸油vs>10m/s噴油●下蝸桿式●側(cè)蝸桿式蝸桿浸油一齒高●上蝸桿式：浸油1/3蝸輪外徑31課件三．熱平衡計算目的：控制溫升，防止膠合條件：發(fā)熱量H1=散熱量H2式中32課件若to>80oC時如何？（增加散熱能力）增加散熱能力的措施①增加散熱面積②高速軸上裝風(fēng)扇③裝冷卻管路問題33課件一．蝸桿：整體式（可車可銑）二．蝸輪齒圈式：青銅齒圈與鑄鐵輪芯配合H7/r6而成，加裝緊定螺釘用于尺寸不太大，工作溫度變化較小的場合螺栓聯(lián)接式：用于尺寸較大或容易磨損的蝸輪，可用普通螺栓也可用鉸制孔用螺栓進(jìn)行聯(lián)接整體繞鑄式：主要用于鑄鐵蝸輪或尺寸很小的青銅蝸輪拼鑄式：在鑄鐵輪芯上加鑄青銅齒圈，然后切齒，