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蜗杆传动上课版222.ppt

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蜗杆传动上课版222.ppt
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蜗杆传动,§10-1蜗杆传动概述,蜗杆传动用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。交错角一般为90°。,§1 蜗杆传动概述,1.传动比大,一般 i =10~80,最大1000;,2.重合度大,传动平稳,噪声低;,4.齿面的相对滑动速度大,效率低;,主要用于中小功率,间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。,一、蜗杆传动的特点:,3.结构紧凑,可实现反行程自锁;,1、按蜗杆形式分类,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆,锥蜗杆,二、蜗杆传动的类型,2 按刀具加工位置分,阿基米德蜗杆,法向直廓蜗杆,渐开线蜗杆,蜗杆传动的类型,蜗杆的外形是圆弧回转面,同时啮合的齿数多,传动平稳;齿面利于润滑油膜形成,传动效率较高;,重合度大;承载能力和效率较高。,,二、蜗杆传动的类型,本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。,蜗杆传动概述,其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成,车刀安装位置不同, 加工出的蜗杆的齿廓形状不同。,2、按蜗杆头数分,多头蜗杆:,3、按旋向分,右旋,一般采用右旋,一 蜗杆传动的失效形式,1.齿面间相对滑动速度v;,,蜗杆传动摩擦磨损严重。,2.齿轮的失效形式,§2 蜗杆传动的失效形式 材料 结构和精度,蜗轮齿面的胶合、磨粒磨损(最终导致断齿)等。,3 蜗杆传动的计算准则,对于闭式蜗轮传动,通常按齿面接触疲劳强度来设计,并校核齿根弯曲疲劳强度。,对于开式蜗轮传动,或传动时载荷变动较大,或蜗轮齿数z2大于90时,通常只须按齿根弯曲疲劳强度进行设计。,由于蜗杆传动时摩擦严重、发热大、效率低,对闭式蜗杆传动还必须作热平衡计算,以免发生胶合失效。,适用于齿面滑动速度 较高的传动。,4. 常用材料,蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢,≤ 8 m/s 的场合。(抗胶合能力差),≤ 2 m/s 的场合。,(抗胶合能力强,抗点蚀能力差),基本要求:足够的强度、减摩擦、耐磨和抗胶合。,5 蜗杆和蜗轮的结构,蜗杆的结构,由于蜗杆的直径不大,所以常和轴做成一个整体(蜗杆轴)。,无退刀槽,加工螺旋部分时只能用铣制的办法。,有退刀槽,螺旋部分可用车制,也可用铣制加工,但该结构的刚度较前一种差。,当蜗杆的直径较大时,可以将轴与蜗杆分开制作。,蜗杆和蜗轮的结构2,蜗杆和蜗轮的结构,蜗轮的结构,为了减摩的需要,蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材,当蜗轮直径较大时,采用组合式蜗轮结构,齿圈用青铜,轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下:,,,组合式蜗轮,6 普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择,高 → 低,精度等级 1,2,…,6,7,8,9,10,11,12,远景 常用,1级精度最高,其余等级依次降低,12级为最低,6~9级精度应用最多,6级精度传动一般用于中等精度的机床传动机构,圆周速度v2≥5m/s,7级精度用于中等精度的运输机或高速传递动力场合,速度v2≥7.5m/s,8级精度一般用于一般的动力传动中,圆周速度v2≥3m/s,9级精度一般用于不重要的低速传动机构或手动机构,§3 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸,主平面(中间平面): 通过蜗杆轴线并与垂直于蜗轮轴线的平面。,ZA蜗杆传动在主平面内,相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。,蜗杆传动的设计计算 都是以中间平面内的 参数和几何关系为标准。,一、基本齿廓,中间平面上基本齿廓和渐开线齿轮基本齿廓基本相同。,、,二、模数m,正确啮合条件:,∴,—标准值(与齿轮不同,表13.4),——蜗杆导程角,三、齿形角,刀具基准齿形的齿形角:,阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆:轴向齿形角,法向直廓蜗杆:法向齿形角,§3 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸,四、蜗杆分度圆直径d1,↓刀具数量,,加工蜗轮时的滚刀与尺寸与与之啮合的蜗杆尺寸相同,但m一定时,由于z1和γ的变化,d1是变化的,即需要配备很多加工蜗轮的滚刀。,正确啮合条件:,mx1= mt2=m,γ=β (蜗轮、蜗杆旋向相同),αx1=αt2=20°,,主要参数与几何尺寸,五、蜗杆导程角γ,γ↓→η↓,γ↑↑→制造困难,传递动力时:头数z1↑—γ↑—η↑,∴ 采用多头蜗杆,传递运动时:保证自锁( γ≤ρ),γ↓—z1 ↓,采用单头蜗杆,六、蜗杆直径系数q,d1、m——为标准值,∴q为导出值,不一定为整数。,m一定时,q↑——d1↑——蜗杆刚度↑,z1一定时, q↑——γ↓——η↓,自锁性↑,∴ 小m蜗杆→选用大q,保证强度和刚度→适于小P大m蜗杆→选用小q,保证效率→适于大P,→,七、z1、z2,蜗杆头数z1:蜗杆上蜗旋线的数目。z1=1、2、4、6等,传递动力:,(↑传动平稳性,避免根切),(z2↑—d2↑—蜗杆轴长↑—刚度↓),∴ 一般取z2=32~80,z1~z2:互质→均匀磨损,八、i、u,蜗杆主动时:,z1↑→g↑→效
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