高職《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》蝸桿傳動(dòng)

1、第11章蝸桿傳動(dòng)、11-1蝸桿傳動(dòng)的配置、特點(diǎn)和類(lèi)型11-2蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算11-3蝸桿傳動(dòng)的故障形式11-4蝸桿傳動(dòng)的材料和結(jié)構(gòu)；本章對(duì)蝸桿傳動(dòng)的特性、類(lèi)型和故障形式的理解；11-1蝸桿傳動(dòng)的配置、特點(diǎn)和類(lèi)型1、蝸桿普通蝸桿和蝸輪的軸在空間中徐璐垂直交錯(cuò)為90。一般情況下，傳動(dòng)裝置中的蝸桿為主動(dòng)零件，蝸輪為從動(dòng)零件。第二，蝸桿傳動(dòng)功能，(1)驅(qū)動(dòng)器平滑，噪音小。(2)傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。(3)可自我鎖定。(4)輸送效率低，發(fā)熱量大。(5)為了減少摩擦、減少磨損、提高齒面內(nèi)的粘合力，蝸輪環(huán)通常采用貴重的青銅合金制造，成本高。蝸桿傳動(dòng)適用于雙軸空間交錯(cuò)、傳動(dòng)比、i=880、i=1

2、550、傳動(dòng)工作率不大、間歇性工作的機(jī)器、汽車(chē)、儀表、起重和運(yùn)輸機(jī)械、冶金機(jī)械和其他機(jī)器的減速裝置。最大轉(zhuǎn)發(fā)功率達(dá)到750千瓦，但通常低于50千瓦。3，蝸輪的類(lèi)型取決于蝸輪的形狀。1.圓柱蝸桿傳動(dòng)，蝸桿引起的軸齒形狀為：(1)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)(ZA類(lèi)型):在與蝸桿軸垂直的中間平面中，蝸桿為梯形齒條，蝸輪為漸開(kāi)線齒輪，蝸桿和蝸輪與機(jī)架和齒輪嚙合類(lèi)似。這種蝸桿難以磨削，因此精度不高，不需要磨削加工時(shí)被廣泛采用。漸開(kāi)線圓柱蝸桿傳動(dòng)(ZI類(lèi)型):蝸桿端面是錐形齒截面輪廓。這種蝸桿可以保證磨削及高精度，但磨削需要專(zhuān)用機(jī)器。垂直輪廓圓柱蝸桿傳動(dòng)(ZN類(lèi)型):垂直制動(dòng)器的蝸桿齒形為直邊梯

3、形，端面的內(nèi)齒形為擴(kuò)展梯度。這種蝸桿不易磨削，很難獲得高精度。錐形包絡(luò)圓柱蝸桿傳動(dòng)(ZK類(lèi)型):使用圓錐形圓盤(pán)銑刀和圓錐形圓盤(pán)砂輪加工。易于蝸桿磨削和蝸輪加工，準(zhǔn)確度和硬度更高。(2)圓弧齒圓柱蝸桿(ZC蝸桿)傳動(dòng)：非直線圓柱蝸桿，中間平面上蝸桿的齒輪廓是凹圓弧，對(duì)應(yīng)的蝸輪齒輪廓是凸圓弧。特征：蝸輪和蝸輪兩個(gè)共軛齒通過(guò)凹凸嚙合提高齒面接觸強(qiáng)度。摩擦系數(shù)小，齒側(cè)不磨損，驅(qū)動(dòng)效率可達(dá)95%以上。在不減弱蝸桿強(qiáng)度的情況下，可以增加蝸輪的齒根厚度，從而增加蝸輪齒的彎曲強(qiáng)度。大傳動(dòng)比范圍，imax=100，復(fù)雜制造工藝，質(zhì)量輕。驅(qū)動(dòng)器中心距離很難調(diào)整，對(duì)中心距離誤差的敏感度很強(qiáng)。環(huán)面蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：軸承容

4、量強(qiáng)。3.圓錐蝸輪：結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，不能正向或反向。普通圓柱蝸桿傳動(dòng)加工簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣。本章僅討論以阿基米德蝸桿為代表的普通圓柱蝸桿傳播。齒面通常是直線刀片的汽車(chē)，在車(chē)床上切割，車(chē)削刀具安裝位置不同，加工的蝸桿齒面的齒廓形狀不同。中間平面上的蝸桿的齒輪廓是凹圓弧，與之匹配的蝸輪齒輪廓是凸圓弧。此蝸桿同時(shí)齒數(shù)較多嚙合，傳動(dòng)穩(wěn)定；牙齒表面有助于潤(rùn)滑油膜的形成，傳輸效率高。第三，齒數(shù)多、重合度大的蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型；傳動(dòng)比范圍(10360)；承載能力和效率高。結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)。(ZC蝸桿)，11-2蝸桿傳動(dòng)的默認(rèn)參數(shù)和尺寸計(jì)算，垂直于蝸輪軸并通過(guò)蝸桿軸的平面稱(chēng)為中間平面。在中間平面上嚙合蝸輪和蝸輪就像漸開(kāi)線齒條和齒

5、輪的嚙合一樣。蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算基于中間平面的默認(rèn)參數(shù)和幾何尺寸。、蝸桿傳動(dòng)類(lèi)似于螺桿傳動(dòng)。相對(duì)于螺旋(蝸桿的螺旋齒)方向，蝸桿有向右和向左的角度，通常使用右側(cè)蝸桿，只有在特殊情況下使用向左。蝸桿有一個(gè)僅有一個(gè)螺紋線的單頭蝸桿，兩個(gè)或更多螺紋線，稱(chēng)為多線程蝸桿。通常，蝸桿的頭數(shù)為z1=1、2、4。蝸桿傳動(dòng)、1、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和選擇、1。蝸桿頭數(shù)Z1、蝸輪齒數(shù)z2和傳動(dòng)比I、較小的蝸桿頭數(shù)(例如單頭蝸桿)可以達(dá)到較大的傳動(dòng)比，但驅(qū)動(dòng)效率較低。蝸桿刀頭的數(shù)量越多，驅(qū)動(dòng)效率越高，但蝸桿刀頭的數(shù)量太多，加工起來(lái)就不容易。通常，蝸桿刀頭為1、2、4。蝸輪齒數(shù)主要取決于齒輪比，即z2=I Z1。Z2不

6、應(yīng)太小，例如z228。否則，驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定性將下降。Z2也太大了，會(huì)渡邊杏。建議不要大于80。通常，Z2選擇3263。否則，如果系數(shù)恒定，蝸桿直徑將增加，嚙合蝸桿長(zhǎng)度增加，蝸桿剛度小，變形容易影響嚙合精度。請(qǐng)參閱表11-1。齒輪比I，2。模塊m和壓力角a，蝸桿與蝸輪結(jié)合時(shí)，蝸桿的軸面模塊，壓力角必須與蝸輪的端模塊，壓力角相同。也就是說(shuō)，ma1=mt2=m aa1=at2=20，3。鉛角，蝸桿分度圓鉛角；l蝸桿螺旋引線(mm)；m和D1為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)為Z1，精確嚙合時(shí)蝸桿螺旋方向相同，b蝸輪分度圓螺旋角。D1蝸桿分度圓直徑(mm)；m標(biāo)準(zhǔn)模塊(mm)。Pa1蝸桿軸向節(jié)距(mm)；4 .國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模

7、塊指定標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑D1的常數(shù)，以限制滾刀的數(shù)量，因?yàn)槲仐U分度圓直徑D1和蝸桿直徑系數(shù)q、蝸輪由與蝸桿大小相等的蝸桿滾刀對(duì)組成。直徑D1與模組m的比率稱(chēng)為蝸桿直徑系數(shù)。參考表11-2，當(dāng)模塊m恒定時(shí)，q值增大，蝸桿直徑D1增大，蝸桿剛度增大。因此，對(duì)于較小的模塊化蝸桿，指定了較大的q值以確保蝸桿的剛度足夠。5.中心距離，2，蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算(參見(jiàn)表11-3)，標(biāo)準(zhǔn)中心距離，徑向間隙，蝸桿螺旋角，蝸桿導(dǎo)引角D1蝸桿分度圓直徑(mm)；N1蝸桿速度(r/min)；-蝸桿分度圓的導(dǎo)引角。11-3蝸桿傳動(dòng)的故障形式和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，2 .齒輪的故障形式-蝸桿傳動(dòng)的故障形式-齒點(diǎn)侵蝕、磨損、粘合和齒輪齒斷裂。蝸桿傳動(dòng)工作齒側(cè)之間的滑動(dòng)速度大，熱量大，導(dǎo)致齒側(cè)粘合和磨損的可能性大。特別是潤(rùn)滑不良或冷卻條件不好的情況下，齒面很可能粘合在一起。封閉蝸桿傳動(dòng)主要有齒表面粘合和配合，開(kāi)放蝸桿傳動(dòng)的齒側(cè)磨損和齒側(cè)破損。3 .蝸桿傳動(dòng)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，(1)對(duì)于閉合蝸輪傳動(dòng)，通常設(shè)計(jì)為齒表面接觸疲勞強(qiáng)度，并檢查齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。(2)在開(kāi)口蝸輪傳動(dòng)或傳動(dòng)期間載荷波動(dòng)大的情況下，通常僅設(shè)計(jì)齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。(3)蝸桿傳動(dòng)中摩擦嚴(yán)重，發(fā)熱高，效率低，封閉蝸桿傳動(dòng)裝置還必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以免發(fā)生粘滯故障。4