《机械传动蜗杆传动》ppt课件

1、8.1 蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动的类型和特点8.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗杆传动的主要参数和几何尺寸8.3 蜗杆传动的失效方式及资料选择蜗杆传动的失效方式及资料选择8.4 蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的强度计算8.5 蜗杆传动的效率与热平衡计算蜗杆传动的效率与热平衡计算8.1蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动用来传送空间两交错轴之间的运动和动力，普通两轴交角为90，如右图所示。蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成。普通为蜗杆自动、蜗轮从动，具有自锁性，作减速运动。蜗杆传动广泛运用与各种机械和仪器设备之中。蜗杆传动一. 蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆传动二二. 蜗杆传动蜗杆传动 的特点的特点1、蜗杆传动的最

2、大特点是构造紧凑、传动比、蜗杆传动的最大特点是构造紧凑、传动比大。普通传动比大。普通传动比 i=10-40，最大可达，最大可达80。假设。假设只传送运动如分度运动，其传动比可达只传送运动如分度运动，其传动比可达1000。2、传动平稳、噪音小。、传动平稳、噪音小。3、可制成具有自锁性的蜗杆。、可制成具有自锁性的蜗杆。4、蜗杆传动的主要缺陷是效率较低。、蜗杆传动的主要缺陷是效率较低。5、蜗轮的造价较高。、蜗轮的造价较高。蜗杆传动的特点和运用8.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗杆传动的主要参数和几何尺寸一、蜗杆传动的主要参数及其选择一、蜗杆传动的主要参数及其选择规定经过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平

3、面为中间平面。 1.模数和压力角 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规范。 在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。2.蜗杆分度圆直径d1及蜗杆直径系数q3.蜗杆分度圆螺旋导程角 Z1、q知时，导程角即为定值。4.蜗杆的头数Z1和蜗轮的齿数Z2 可参考表。5.蜗杆传动传动比i i=n1/n2=Z2/Z16.蜗杆传动的中心距a a=(d1+d2)/2=m(q+Z2)/2二、蜗杆传动的几何尺寸计算二、蜗杆传动的几何尺寸计算 8.3 蜗杆传动的失效方式及资料选择蜗杆传动的失效方式及资料选择 一、蜗杆传动的失效方式 蜗杆传动的失效方式和齿轮传动相类似。 由于资料和

4、构造的缘由, 蜗杆螺旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度, 所以失效常发生在蜗轮轮齿上。 蜗轮传动中由于蜗杆与蜗轮齿面间的相对滑动速度较大, 效率低, 摩擦发热大, 因此其主要失效方式是蜗轮齿面的胶合、 点蚀和磨损。 二、常用资料二、常用资料 由蜗杆传动的失效分析可知由蜗杆传动的失效分析可知, 蜗杆、蜗杆、 蜗轮的资蜗轮的资料要具有优良的减摩性、料要具有优良的减摩性、 耐磨性和抗胶合性能耐磨性和抗胶合性能, 并具并具有足够的强度。有足够的强度。 常用的蜗轮资料有常用的蜗轮资料有: 铸锡青铜铸锡青铜 ZCuSn10P1和和ZCuSn5Pb5Zn5, 适用于滑动速度较高适用于滑动速度较高的重要传动；

5、的重要传动； 铸铝青铜铸铝青铜ZCuAl9Fe4Ni4Mn2和和ZCuAl10Fe3, 其抗胶合才干虽比锡青铜差其抗胶合才干虽比锡青铜差, 但强度较但强度较高高, 价钱廉价价钱廉价, 普通用于滑动速度小于普通用于滑动速度小于10 m/s的场所；的场所； 滑动速度小于滑动速度小于2 m/s时时 , 可用灰铸铁。可用灰铸铁。 蜗杆资料主要蜗杆资料主要为碳钢和合金钢。为碳钢和合金钢。 为了防止变形为了防止变形, 常对蜗轮进展时效常对蜗轮进展时效处置。处置。 常用的蜗杆、常用的蜗杆、 蜗轮配对资料见表。蜗轮配对资料见表。 蜗轮常用蜗轮常用资料的许用接触应力见表和表。资料的许用接触应力见表和表。 蜗杆、

6、 蜗轮配对资料8.4 蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的强度计算 二、蜗杆传动的受力分析二、蜗杆传动的受力分析1、蜗轮转向确实定、蜗轮转向确实定 2、 轮齿上的作用力蜗杆传动受力分析 力的大小计算如下: tan2222122212111trttaatFFFdTFFFdTF二、 强度计算 1) 蜗轮齿面接触强度的计算 蜗杆传动可以近似地看作齿条与斜齿轮的啮合传动, 因此以赫兹应力公式为根底, 思索蜗杆和蜗轮齿廓特点, 可推出齿面接触疲劳强度的校核公式和设计公式。 校核公式:HHddmKTddKT2212222125005002) 蜗轮轮齿弯曲疲劳强度的计算 蜗轮轮齿弯曲疲劳强度所限定的承载才干, 大都

7、超越齿面点蚀和热平衡计算所限制的承载才干, 因此, 普通不进展弯曲强度计算。 只需在少数情况下, 如在剧烈冲击的传动中或蜗轮采用脆性资料时, 计算其弯曲强度才有意义。 需求计算时可参考有关书籍。 8.5 蜗杆传动的效率与热平衡计算 一、 蜗杆传动的效率 闭式蜗杆传动的总效率包括三部分: 轮齿啮合摩擦损失效率、 轴承摩擦损失效率及零件搅动光滑油飞溅损失效率。 其中最主要的是啮合摩擦损失效率, 其大小可近似用螺旋传动的效率公式计算。 后两项功率损失不大, 其效率普通为0.950.97。 因此, 蜗杆自动时, 蜗杆传动的总效率为)tan(tan)97. 095. 0(v式中, 为蜗杆导程角； v为当

8、量摩擦角, 可根据滑动速度vs由表查取。 蜗杆传动的当量摩擦系数fv和当量摩擦角v蜗杆传动的总效率 2. 蜗杆传动的热平衡计算 由于蜗杆传动相对滑动速度大, 发热量大, 假设不及时散热, 那么会导致光滑不良而使轮齿磨损加剧, 甚至产生胶合, 因此, 对闭式蜗杆传动应进展热平衡计算。 蜗杆传动转化为热能所耗费的功率Ps为 Ps=1000(1-)P1 经箱体分发热量的相当功率Pc为 Pc=ksA(t1-t0) 到达平衡时, Ps=Pc, 因此可得到热平衡光阴滑油的任务温度t1的计算公式: 101)1 (1000ttAkPtss普通蜗杆传动的箱体散热面积A, 可用下式估算：75. 110033. 0aA式中, a为中心距, 单位为mm。 3. 散热措施 假设光滑油的任务温度超越许用值, 那么可采用下述冷却措施: (1)