蝸桿傳動~~課件

蝸桿傳動~~課件機械基礎(chǔ)第五章

___蝸桿傳動教學(xué)目標(biāo)：

（1）熟悉蝸桿傳動的特點（2）了解蝸桿、蝸輪的主要尺寸的計算（3）掌握蝸桿蝸輪正確嚙合的轉(zhuǎn)動方向教學(xué)重難點：

（1）熟悉蝸桿傳動的特點（2）掌握蝸桿蝸輪正確嚙合的轉(zhuǎn)動方向情景創(chuàng)建螺旋千斤頂、減速器、分度頭、觀光電梯，你知道嗎？它們內(nèi)部是使用了什么機構(gòu)呢？蝸桿傳動的組成

蝸桿傳動是嚙合傳動，用于傳遞空間垂直交錯兩軸間的運動和動力。拓展知識蝸桿傳動的類型阿基米德蝸桿漸開線蝸桿（ZA）（ZI）法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)蝸桿（ZN）（ZK）圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動拓展知識蝸桿傳動的類型嚙合的齒對多，承載能力是普通圓柱的2-4倍，傳動效率達(dá)85%-90%由凸弧形的刀具加工，承載能力高出普通圓柱的0.5至1.5倍,傳動效率達(dá)95%以上結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好。傳動比為10-60。承載能力高，傳動效率高拓展知識圓弧圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動圓錐蝸桿傳動蝸桿、蝸輪的嚙合1.模數(shù)m和壓力角α（以阿基米德蝸桿為例）中間平面蝸桿——軸向蝸輪——端面嚙合相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條嚙合正確嚙合條件：

mx1=mt2=m

αx1=αt2=α=20°

γ1=β2蝸桿蝸輪旋向相同蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2和傳動比iZ1（取1～4）：傳動比i﹥40或自鎖時，Z1=1；傳遞大功率時，提高效率，取大值，精度難保證Z2（取28～80):過少將產(chǎn)生根切過多，蝸輪直徑增大，蝸桿長度增加，剛度減小選值參照下表注:單位時間內(nèi)蝸桿、蝸輪所轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相同蝸輪加工條件與蝸桿特性系數(shù)蝸桿分度圓的直徑d1和蝸桿的直徑系數(shù)q在蝸桿傳動中，加工蝸輪的滾刀直徑和齒形參數(shù)必須與相應(yīng)的蝸桿同。為限制蝸輪的滾刀數(shù)量，d1亦標(biāo)準(zhǔn)化。為了便于標(biāo)準(zhǔn)化，引入了蝸桿直徑系數(shù)q。對于每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1。含義：當(dāng)m一定時，q值增大，則蝸桿直徑d1增大，蝸桿的剛度提高；

當(dāng)z1一定時，q小則導(dǎo)程角γ增大，蝸桿傳動效率提高。拓展知識蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇4.蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角γγ：蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間所夾的銳角當(dāng)q一定時，z1

，γ

，傳動效率。動力傳動，為提高傳動效率，可采用多頭蝸桿。當(dāng)z1一定時，q

，γ

，傳動效率。通常γ=3°30′～27°。傳動要求自鎖（即只能由蝸桿帶動蝸輪，反之，不行）時，應(yīng)采用γ<3°30′，此時z1取１。拓展知識蝸桿傳動的幾何尺寸計算

蝸桿、蝸輪各尺寸關(guān)系見下表，注意頂隙為0.2m蝸輪轉(zhuǎn)動方向的判別按蝸桿、蝸輪螺旋線方向不同，有左旋和右旋之分，均采用右旋蝸桿、蝸輪螺旋線方向判定：右手法則：手心對著自己，四個手指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正，若齒向與右手拇指指向一致，則為右旋，反之為左旋。蝸輪轉(zhuǎn)動方向的判別蝸輪回轉(zhuǎn)方向判定蝸桿是右旋(或左旋)時，右手(或左手)半握拳，四指順著蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，蝸輪的回轉(zhuǎn)方向與大拇指指向相反。蝸輪轉(zhuǎn)動方向的判別判定蝸桿傳動的螺旋線或回轉(zhuǎn)方向

右圖中的蝸桿、蝸輪，是否任意找一對就能嚙合呢？為了保證正確嚙合，對尺寸和參數(shù)有什么要求？如已知蝸桿的部分參數(shù)，如z1=2，d1=80mm，q=10，m=8mm，i=20，那么其他尺寸如何計算？一級閉式蝸輪減速器一、確定圖蝸桿傳動的正確嚙合條件因為γ=arctan(z1m/d1)=arctan(2×8/80)=11.31o所以正確嚙合條件為：

拓展知識蝸桿的結(jié)構(gòu)有退刀槽,剛性較差,加工齒面用車削的方法蝸桿常和軸做成一體，稱為蝸桿軸，只有df1/do≥1.7時，才采用蝸桿齒圈套裝在軸上的型式。無退刀槽,剛性較好,加工齒面用銑削的方法拓展知識蝸輪的結(jié)構(gòu)蝸輪結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式兩種。當(dāng)分度圓直徑大于100mm時，為節(jié)約貴重材料，將蝸輪做成組合式結(jié)構(gòu)。

適用于鑄鐵、分度圓直徑小于100mm的青銅蝸輪。整體式蝸輪拓展知識蝸輪的結(jié)構(gòu)青銅齒圈與鑄鐵輪心用H7/r6配合。沿齊縫向輪心偏１-２mm，安裝4-6個螺釘，適于中等尺寸蝸輪。普通或鉸制孔用螺栓聯(lián)接齒圈和輪心，適于大尺寸蝸輪。將青銅輪緣澆鑄在鑄鐵輪心上，再切齒，適于中等尺寸、批量生產(chǎn)的蝸輪。組合式蝸輪齒圈式螺栓式鑲鑄式蝸桿傳動的應(yīng)用拓展知識工作時，蝸桿逐漸進(jìn)入嚙合，又逐漸退出，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，單級傳動比一般為10-40（＜80）,具有自鎖性。水泥設(shè)備，生料由頂部加入，高溫?zé)墒炝希上虏恳裕?~12）轉(zhuǎn)/小時旋轉(zhuǎn)的卸料塔盤排出。采用了i=16、i=55和i=7齒輪、蝸輪減速器和外嚙合齒輪傳動。蝸桿傳動的應(yīng)用拓展知識分度機構(gòu)力矩小，傳遞的是運動，體積小。控制蝸桿的轉(zhuǎn)角能較好地控制蝸輪的轉(zhuǎn)角。蝸桿在只傳遞運動時，傳動比可達(dá)1000。此回轉(zhuǎn)工作臺采用了兩截式蝸桿、蝸輪傳動結(jié)構(gòu)，沒有反向間隙！蝸桿傳動的失效拓展知識齒面點蝕齒面膠合齒面磨損輪齒折斷失效形式和原因—蝸輪材料為鑄錫青銅,此種材料強度稍低—蝸輪材料為鑄鋁青銅或鑄鐵時—開式傳動或潤滑油不清潔—蝸輪齒數(shù)過多或受強烈沖擊載荷傳動時，齒面間存在較大的滑動速度，發(fā)熱大，主要失效是前三種。注意：1.蝸桿的齒呈連續(xù)螺旋狀，而且蝸桿的材料強度比蝸輪高，失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上。2.對于大多數(shù)蝸桿傳動，其承載能力主要取決于接觸強度。設(shè)計準(zhǔn)則閉式蝸桿按齒面接觸強度設(shè)計，z2>80或受強烈沖擊時校核彎曲強度；開式蝸桿需按齒根彎曲強度校核。蝸桿、蝸輪的材料拓展知識要求：不僅具有足夠的強度，更要具有良好的減摩性、耐磨性和抗膠合能力。常用：淬硬的鋼制蝸桿匹配青銅蝸輪考考你1、蝸桿傳動是由

與

想嚙合，傳遞空間兩

軸之間的

和

的傳動機構(gòu)。2、

實際上就是一種特殊的梯形螺紋，有

、

、

之分。單頭蝸桿旋轉(zhuǎn)一周、蝸輪只旋轉(zhuǎn)

個齒。3、蝸桿頭數(shù)年Z1，轉(zhuǎn)速為n1,蝸輪齒數(shù)為Z