江蘇大學(xué)機(jī)械原理及設(shè)計(jì)第十三章蝸桿傳動(dòng)課件

Wednesday,March15,2023機(jī)械原理及設(shè)計(jì)（Ⅱ）第十一章蝸桿傳動(dòng)第十一章蝸桿傳動(dòng)§11-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)§11-2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算§11-4普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算§11-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式和材料選擇§11-5普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算§11-6蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(kāi)線中間平面，蝸桿傳動(dòng)如同直齒齒條與漸開(kāi)線齒輪嚙合（1）普通圓柱蝸桿傳動(dòng)1．圓柱蝸桿傳動(dòng)結(jié)論b．法向直廓蝸桿(ZN)蝸桿齒廓橫截面：延伸漸開(kāi)線法截面：直廓Nc．漸開(kāi)線蝸桿(ZI)蝸桿齒廓：橫截面：漸開(kāi)線β=8o~45o（2）圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)(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(dòng)中間平面中：蝸桿、蝸輪為直線齒廓一．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(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算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(wèn)題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(dòng)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5．傳動(dòng)比i和齒數(shù)比u蝸桿主動(dòng)

蝸輪主動(dòng)注意6．中心距a7．變位系數(shù)x變位目的配湊中心距配湊傳動(dòng)比提高傳動(dòng)能力或效率變位特點(diǎn)蝸桿尺寸不變，只對(duì)蝸輪變位原因避免滾刀尺寸變化注意(1)若湊中心距：變位前后齒數(shù)不變，即(2)若湊傳動(dòng)比：變位前后中心距不變，即二．幾何尺寸計(jì)算(見(jiàn)課本p254表11-3）具體見(jiàn)P242表11-2蝸桿基本參數(shù)及蝸輪參數(shù)匹配一．失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則●失效形式：齒面點(diǎn)蝕，輪齒折斷，齒面膠合，齒面磨損★滑動(dòng)速度vs§11-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式和材料選擇●設(shè)計(jì)準(zhǔn)則開(kāi)式閉式●熱平衡計(jì)算（由于閉式蝸桿傳動(dòng)散熱較難，溫度升高，易導(dǎo)致膠合）●蝸桿軸剛度計(jì)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(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)速度較大，潤(rùn)滑、散熱不良時(shí)，溫升較高，從而增加了膠合與磨損的可能性，蝸桿傳動(dòng)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(jì)算。但充分潤(rùn)滑時(shí)：有利于油膜的形成，滑動(dòng)速度越大，摩擦系數(shù)越小，提高了傳動(dòng)效率。一．受力分析（不計(jì)入摩擦力）§11-4普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算η如何確定？（后面講）1·力的大小注意FnFrF'FtFa問(wèn)題已知：蝸桿右旋及轉(zhuǎn)向ω1

，蝸桿主動(dòng)要求：確定蝸輪旋向，轉(zhuǎn)向及各分力方向例題ω1ω2Fr1Fr2Fa1Ft2Ft1Fa2ω1Ft1Fa2二．強(qiáng)度計(jì)算1．蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算為什么蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算僅對(duì)蝸輪進(jìn)行？三．蝸桿剛度計(jì)算（略）問(wèn)題一．效率η為什么隨Vs增加,φv下降?（Vs增加，油帶入多）式中問(wèn)題§11-5普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算二．潤(rùn)滑1．潤(rùn)滑油粘度選擇高速輕載——選粘度小低速重載——選粘度大2．潤(rùn)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蝸輪外徑三．熱平衡計(jì)算目的：控制溫升，防止膠合條件：發(fā)熱量H1=散熱量H2式中若to>80oC時(shí)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(wèn)題一．蝸桿：整體式（可車(chē)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(chǎng)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