蝸輪蝸桿設(shè)計計算

第九章蝸桿傳動9.1概述蝸桿傳動圖1整理ppt一、蝸桿傳動的特點和應(yīng)用1、特點：單級傳動比大;結(jié)構(gòu)緊湊;傳動平穩(wěn)，無噪音;可自鎖;傳動效率低;本錢高。2、應(yīng)用：機床：數(shù)控工作臺、分度汽車：轉(zhuǎn)向器冶金：材料運輸?shù)V山：開采設(shè)備起重運輸：提升設(shè)備、電梯、自動扶梯2整理ppt二、蝸桿傳動的類型1、按蝸桿形狀分環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動3整理ppt2、根據(jù)齒面形狀不同分為：

普通蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動4整理ppt3、阿基米德蝸桿在軸剖面：直線齒廓法剖面：凸曲線垂直軸剖面：阿基米德螺線車削加工，不能磨削，精度低。5整理ppt9.2普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算中間平面上的參數(shù)作為設(shè)計基準(zhǔn)一、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇1、蝸桿傳動的正確嚙合條件及模數(shù)m和壓力角

旋向相同6整理ppt2、蝸桿分度圓直徑d1和導(dǎo)程角

為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目并便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，因此對每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1〔表9-1〕導(dǎo)程角：7整理ppt普通蝸桿傳動的m與d1搭配值〔表9-1〕8整理ppt3、傳動比i、蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2蝸桿頭數(shù)Z1通常取為：1，2，3，4，或6Z2=iZ1，一般取Z2=28~804、傳動中心距a和變位系數(shù)x2標(biāo)準(zhǔn)中心距變位蝸桿傳動〔只對蝸輪變位〕9整理ppt〔1〕變位前后，蝸輪的齒數(shù)不變:Z2′=Z2而傳動中心距改變:a′≠a一般取∣x∣≤1

按變位后的尺寸加工、安裝10整理ppt〔2〕變位前后，傳動中心距不變a′=a蝸輪的齒數(shù)變化:Z2′≠Z2一般取∣x∣≤1

11整理ppt5相對滑動速度

Sm/s式中：d1--蝸桿分度圓直徑，mmn1--蝸桿的轉(zhuǎn)速，r/min

--蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角,度12整理ppt二、蝸桿傳動的幾何尺寸計算13整理ppt14整理ppt9.3蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)那么和材料選擇一、蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)那么失效形式：主要是齒面膠合、點蝕和磨損，而且失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上。設(shè)計準(zhǔn)那么：通常按齒面〔蝸輪〕接觸疲勞強度條件計算蝸桿傳動的承載能力。在選擇許用應(yīng)力時，要適當(dāng)考慮膠合和磨損失效因素的影響。對閉式傳動要進行熱平衡計算，必要時對蝸桿強度和剛度進行計算。15整理ppt二、蝸桿和蝸輪的常用材料對蝸桿和蝸輪材料的要求：不僅要求具有足夠的強度，更重要的是要求具有良好的減摩性、耐磨性和跑和性能。蝸桿材料：一般用碳素鋼或合金鋼制成蝸輪材料：一般為鑄造錫青銅、鑄造鋁鐵青銅、灰鑄鐵16整理ppt9.4普通圓柱蝸桿傳動的承載能力計算一、蝸桿傳動的受力分析和計算載荷1受力分析17整理ppt而法向力取，那么有N18整理ppt式中：T1、T2—分別為蝸桿和蝸輪軸上的轉(zhuǎn)矩，N.mm,T2=iT1，N.mm,

—傳動效率，i—傳動比d1、d2—分別為蝸桿和蝸輪的分度圓直徑,mm——壓力角，=20——蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角，度19整理ppt力的方向：確定圓周力Ft及徑向力Fr的方向的方法同外嚙合圓柱齒輪傳動，而軸向力Fa的方向那么可根據(jù)相應(yīng)的圓周力Ft的方向來判定，即Fa1與Ft2方向相反，F(xiàn)t1與Fa2的方向相反。也可按照主動件左右手定那么來判斷。20整理ppt力的方向判斷例題21整理ppt2蝸桿傳動的計算載荷計算載荷=K*名義載荷式中KA—工作情況系數(shù)

K

—動載荷系數(shù)

K

—齒向載荷分布系數(shù)22整理ppt二、蝸輪齒面接觸疲勞強度計算校核公式為：設(shè)計公式為：MPamm323整理pptZE—彈性系數(shù)，對于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼制蝸桿配對時，取—蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力，MPa式中：式中：—應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=107時，蝸輪材料的根本許用接觸應(yīng)力，MPa—壽命系數(shù)24整理ppt25整理ppt9.5蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算一、蝸桿傳動的效率式中：

1—嚙合效率

2

3—分別為軸承效率和攪油效率一般取

2

3=0.95~0.9626整理ppt蝸桿傳動的總效率27整理ppt二、蝸桿傳動的潤滑潤滑的目的：防止膠合和磨損、提高效率開式：定期涂潤滑脂閉式：浸油或噴油28整理ppt三、蝸桿傳動的熱平衡計算單位時間內(nèi)由摩擦損耗的功率產(chǎn)生的熱量為W式中：P1—蝸桿傳動的功率，KW

—蝸桿傳動的總效率29整理ppt單位時間由箱體外壁散發(fā)到空氣中的熱量為W式中Ks—散熱系數(shù)A—散熱面積t—到達平衡時，箱體內(nèi)的油溫，t在800以內(nèi)t0—周圍空氣溫度，t0=20030整理ppt根據(jù)熱平衡條件H1=H2可求得既定工作條件下的油溫在既定工作條件下，保持正常油溫所需要的散熱面積一般應(yīng)使t在80℃以下31整理ppt假設(shè)t>80℃或有效的散熱面積缺乏時,那么必須采取措施,以提高其散熱能力常用措施:1、合理設(shè)計箱體結(jié)構(gòu),鑄出或焊上散熱片,以增大散熱面積2、在蝸輪軸上裝置風(fēng)扇,進行人工通風(fēng),以提高散熱系數(shù)32整理ppt3、在箱體油池內(nèi)裝設(shè)蛇形冷卻水管4、采用壓力噴油循環(huán)潤滑33整理ppt9.6蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)一蝸桿的結(jié)構(gòu)車削：有退刀槽，34整理ppt二