机械设计基础—中职升本—题库—复习笔记—第六章.doc

该文档适用于中职升本或三校生升学考试的学生！第六章、蜗杆传动第一节、蜗杆传动的类型、特点和应用蜗杆传动的组成及作用？ 蜗杆传动由（蜗杆）、（涡轮）和（机架）组成，用于传递（空间两交错轴间）的运动和动力。通常两轴线的交错角为（90度）。蜗杆传动一般以（蜗杆）为主动件，做（减速）运动。一、蜗杆传动的类型 1、蜗杆传动根据蜗杆的形状不同分（圆柱蜗杆传动）、（环面蜗杆传动）和（锥蜗杆传动） 2、圆柱蜗杆传动又可分为（普通圆柱蜗杆传动）和（圆弧圆柱蜗杆传动） 3、普通圆柱蜗杆传动按照蜗杆齿廓曲线的形状分为（1）阿基米德圆柱蜗杆传动ZA （2）渐开线圆柱蜗杆ZI（3）法相直廓圆柱蜗杆ZN （4）锥面包络圆柱蜗杆ZK注意：国标推荐采用ZA和ZI（1）阿基米德圆柱蜗杆传动（ZA蜗杆传动） 端面齿廓为阿基米德螺旋线，法向齿廓为凸廓，轴向齿廓为直廓，一般用于头数较少、载荷较小、不太重要的传动（2）锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆传动） 端面齿廓近似为阿基米德螺旋线，法向齿廓为凸廓，轴向齿廓为凹廓，应用日益广泛。易获得高精度（3）渐开线圆柱蜗杆（ZI蜗杆传动）端面齿廓为渐开线，（法向齿廓为凸或直）轴向齿廓为凸廓，螺杆齿面为渐开螺旋面。适用于高速大功率和较精密的传动 （4）法相直廓圆柱蜗杆（ZN蜗杆传动）端面齿廓为延伸渐开线，法向齿廓为直廓，轴向齿廓为凸廓，常用于多头精密螺杆传动 4、圆弧圆柱蜗杆传动（ZC蜗杆传动）传动时，凹凸弧齿廓相啮合，综合曲率半径大，承载能力强，效率高，质量小，结构紧凑。广泛应用于冶金、矿山、建筑、起重运输等机械中。二、蜗杆传动的特点？（1）优点：具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小、可实现反行程自锁等优点（2）缺点：相啮合的齿面间相对滑动较大，因此摩擦损失大、传动效率低。（3）通常用于传动效率小于50kw的场合，且不宜长时间连续运转。注意：（1）线数少、导程角小。导程越小，自锁性越好 （2）传递运动时，一般i=880；传递运动或分度机构中，i可达1000第二节、圆柱蜗杆传动的参数和几何尺寸计算一、圆柱蜗杆传动的主要参数：模数m、齿数Z、压力角、顶隙系数c*、齿顶高系数h*。（1）模数要去标准值c*=0.25 h*=1（2）ZA蜗杆传动的轴向压力角为标准值=20度（3）ZI、ZN、ZC蜗杆传动的法向压力角为标准值=20度（4）中间平面：过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面。（5）在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与斜齿轮的啮合。（6）蜗杆传动的标准参数和基本尺寸在中间平面内确定（7）在中间平面内，涡轮的轴向齿距P等于涡轮的端面齿距Pt 1、轴交角为90度的圆柱蜗杆传动的正确啮合条件为蜗杆的轴向模数mx和压力角x分别与涡轮端面模数mt和压力角t相等，蜗杆的导程角等于涡轮分度圆柱螺旋角.且旋向相同。 mx=mt=m x=t= = 2、蜗杆的分度圆直径d1（1）（蜗杆分度圆直径d1）与（模数m）的比值称为蜗杆直径系数（q=d1/ m）（2）当m一定时，蜗杆分度圆直径d1越大，蜗杆轴的（强度和刚度）越大（3）当m一定时，蜗杆分度圆直径d1越小，传动效率越高。（4）蜗杆传动中除模数和压力角为标准值外，还规定蜗杆直径系数为标准值。（5）在制造中，常用与蜗杆参数尺寸相同的蜗轮滚刀来加工涡轮。（6）为减少滚刀的规格和数量，标准对每一个模数值规定了相应的蜗杆分度圆直径 3、蜗杆导程角与涡轮螺旋角：tan=Z1/q 4、蜗杆头数（齿数Z1）和蜗轮齿数（Z2）问：蜗杆的头数主要根据（传动比）和（效率）来确定，还应考虑制造难易等方面（1）对于动力蜗杆传动，为提高效率，宜取Z12 、Z2=2970（2）当传动比大时，宜取Z1=1（3）要求传动自锁时Z1=1，且3.5 5、传动比i对于减速蜗杆传动i=n1/n2=z2/z1=d2/d1*tan 6、中心距a=（d1+d2)/2=m/2*(q+Z2) 二、圆柱螺杆传动的几何尺寸计算 标准中心距 a =1/2（d1+d2）=m/2（q=Z2）顶隙 C*=0.2 (普通圆柱蜗杆) C*=0.16（圆弧圆柱蜗杆）齿顶高 h*=1分度圆直径 d=mq=mZ1/tan齿顶圆直径 da=d+2ha齿根圆直径 df=d-2hf第三节、蜗杆、涡轮的失效、材料和结构一、蜗杆传动的失效形式： （1）闭式蜗杆传动的主要失效形式是（轮齿齿面的胶合、点蚀和磨损） （2）开式蜗杆传动的主要失效形式是（磨损和断齿） （3）蜗杆齿为连续的螺旋齿，且材料强度高于涡轮，所以失效总是发在（涡轮轮齿）上二、蜗杆、涡轮的材料通常蜗杆副多采用（淬硬磨削的钢制蜗杆）配（青铜蜗轮齿圈） 1、蜗杆材料：一般用碳素钢或合金钢 2、涡轮材料：常用青铜，选择依据主要是滑动速度三、蜗杆和涡轮的结构 1、蜗杆的结构：蜗杆与轴常做成一体，称为蜗杆轴 2、涡轮的结构型式：分为整体式和组合式（1）大多数涡轮采用组合结构，齿圈用青铜，而齿芯用铸铁或铸钢制造（2）铸铁涡轮或直径小于100mm的青铜涡轮做成整体式 3、齿圈与齿芯的连接方式：压配式、螺栓连接式、组合浇注式。第四节、螺杆传动的工作能力分析一、受力分析：蜗杆传动的受力分析与斜齿轮传动的相似二、强度计算：主要钢制蜗杆与青铜或铸铁涡轮相配时的齿面接触疲劳强度计算三、闭式蜗杆传动通常有三方面功率损失：啮合摩擦损失、轴承摩擦损失、搅动摩擦损失四、蜗杆传动的散热措施：（1）在蜗杆轴端加装风扇箱 （2）采用压力喷油循环润滑 （3) 在想内设置冷却水管 （4）在箱体上设装散热片五、蜗杆传动的润滑：（1）滑动速度v1