第8章蜗杆传动

8.1

普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸第8章蜗杆传动8.2

普通圆柱蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料8.3

普通圆柱蜗杆传动的设计8.4

蜗杆传动的效率和热平衡计算8.5

普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计目录《机械设计》蜗杆传动练习1练习2机械传动小结(特点)1、蜗杆传动的特点1）传动比大;2）结构紧凑,传动平稳，噪声小；3）具有自锁性

4）摩擦、磨损严重，效率低；5）蜗轮需减摩、耐磨材料制造，成本高。《机械设计》蜗杆传动章头2、蜗杆传动的类型3、普通蜗杆传动的精度等级1）圆柱蜗杆传动

2）环面蜗杆传动3）锥蜗杆传动112降低1、正确啮合条件8.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

蜗轮、蜗杆旋向相同中间平面—

通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。8.1.1主要参数2、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及传动比in2n1i=---z1z2

=---3、蜗杆的分度圆直径d1《机械设计》蜗杆传动章头d1Bpda2a2da2d2df2Ldf1da1hahfh21212120bgaa=====otatammm12dd¹mqd×=1d1γ1β1πd1lpa1γ15、中心距a=r1+r2=m(q+z2)/24、蜗杆的导程角γ《机械设计》蜗杆传动章头8.2.2几何尺寸计算(表8-4)qzdmzdltg1111===pg1.失效形式：2.设计准则：1)闭式：2)开式：按弯曲强度进行设计。8.2蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料《机械设计》蜗杆传动章头3.材料(P129)齿面点蚀、胶合和磨损，通常发生在蜗轮。按接触强度设计。Z≥90:按弯曲强度校核连续工作:要进行热平衡计算。8.3.1蜗杆传动的受力分析8.3普通圆柱蜗杆传动的设计1.力的大小:2．力的方向《机械设计》蜗杆传动ω212pv2Fa1Ft2圆周力、径向力：与直齿轮传动相同。轴向力:用主动轮左、右手定则判定对应力关系:Fr1Fr2⊙⊕ω1=-Fa2=-Fa1=-Fr2章头ω1ω1ω2ω2ar1r212pv212pv2Fa1Fa1Ft2Ft2用左、右手法则确定蜗杆的轴向力方向及蜗轮的转向：ω112pω2?v2《机械设计》蜗杆传动Fa1章头1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算[σH]--蜗轮的许用接触应力K--载荷系数K=1.1~1.5MPa][32HEHaTKZZssr£××=《机械设计》蜗杆传动ZE--材料系数(P

131)Zρ--接触系数（图8-6

）

计算说明:设计出a后要按表5-2取匹配值校核公式：设计公式：[]32H2׳srZZTKaE[σH]=KHN[σ0H][σ0H]—基本许用接触应力（表8-5

）

点蚀：1胶合：直接查表(8-5)8.3.2蜗杆传动的设计章头2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算（条件性计算）1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算《机械设计》蜗杆传动][53.12212FFFYYmddKTssb£=bsYYZKTdmFF22212][53.1³YF2--齿形系数(图8-7)-01401gb-=YYβ—螺旋角系数[σF]—许用弯曲应力3、蜗杆的刚度计算][4832121ylEIFFyrt£+=校核公式:设计公式:[σF]=KFN[σ0F]

(表8-7)8.3.2蜗杆传动的设计章头8.4.1相对滑动速度Sd1--蜗杆分度圆直径，mmn1--蜗杆的转速，r/min--蜗杆分度圆上的导程角,度8.4蜗杆传动的效率和热平衡计算《机械设计》蜗杆传动u1cosg=m/s60×1000cos11dnpg=21su=+uu228.4.2效率章头单位时间：产生的热量=散发的热量式中：KS—散热系数8.15—17.45A—散热面积ti—热平衡时油温，ti在800以内

t0—周围空气温度，t0

=2001热平衡条件8.4.3蜗杆传动的热平衡计算1000P（1-η）KSA（t1-t0）=2蜗杆传动的散热措施CtAKPtSo80)1(10000i£+-=h(1)增加散热面积(2)加装风扇(3)加装冷却系统《机械设计》蜗杆传动P—蜗杆传动的功率，KW—总效率8.4.4蜗杆传动的润滑章头油泵冷却器散热措施《机械设计》蜗杆传动8.5普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计《机械设计》蜗杆传动1.蜗杆的结构章头齿圈式：螺栓连接拼铸整体式2.蜗轮结构《机械设计》蜗杆传动过盈连接章头整体式蜗轮《机械设计》蜗杆传动章头齿圈式蜗轮《机械设计》蜗杆传动章头浇铸式铰制孔螺栓连接式《机械设计》蜗杆传动章头Fa2Fa3Ft1Z1Fr1Fa1Z2n4Ft4Fr4Fa4已知：一对锥齿轮与蜗杆传动，Z1的转向如图示，求：（1）定出蜗杆和蜗轮的合理旋向及蜗轮的转向。（2）绘出主动锥齿轮和蜗轮的受力方向n1n3n2右旋【练习1】《机械设计》蜗杆传动已知：斜齿轮、蜗杆减速器。Z1的转向和旋向如图，若使中间轴受力最小，画出1）蜗轮的转向和旋向。2）画出Z2和蜗杆传动的受力图。Z1Z2Ft2Fr2Fa2Ft4Fa4Fr4Ft3Fa3Fr3Z3Z4右旋；顺时针转动n1n2n3【练习2】《机械设计》蜗杆传动机械传动小结二.传动装置分类一.传动装置在机器中的作用：1.传递分配能量－平稳、无噪音、具安全保护、简单成本低。

i不恒定、结构尺寸大、轴上压力大、η低。→高速级－尺寸小、η高、传递的P、v范围广、传动可靠。平稳差、冲击大、噪音高→精度要求高→成本高摩擦传动啮合传动2.改变转速3.改变运动形式《机械设计》蜗杆传动章头三.传动方案的布置:1.带传动：(承载力小,平稳,缓冲吸振)→高速级→低速级→中小功率,间歇运转，高速级(易形成油膜→增加η)。→不宜用于大功率传动→改变轴的方向才用→高速级(减小尺寸)→低速级(减少磨损)高速级→要求平稳∵n越高(P同)→T越小→F越小→对冲击振动越敏感2.链传动：(运动不均匀,动载荷随n增大而增大)4.锥齿轮(加工困难,精度低)5.开式齿轮传动(磨损大)3.蜗杆传动：(i大,平稳,η低)