江苏大学机械原理及设计第十三章蜗杆传动课件

Monday,February6,2023机械原理及设计（Ⅱ）第十一章蜗杆传动1课件第十一章蜗杆传动§11-1蜗杆传动的特点§11-2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算§11-4普通圆柱蜗杆传动承载能力计算§11-3蜗杆传动的失效形式和材料选择§11-5普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算§11-6蜗杆、蜗轮的结构设计2课件3课件a．阿基米德蜗杆(ZA)

最常用蜗杆齿廓横截面：阿基米德螺旋线纵截面：直齿齿条蜗轮齿廓中间截面：渐开线中间平面，蜗杆传动如同直齿齿条与渐开线齿轮啮合（1）普通圆柱蜗杆传动1．圆柱蜗杆传动结论5课件b．法向直廓蜗杆(ZN)蜗杆齿廓横截面：延伸渐开线法截面：直廓N6课件c．渐开线蜗杆(ZI)蜗杆齿廓：横截面：渐开线β=8o~45o7课件（2）圆弧圆柱蜗杆传动(ZC)中间平面中蜗杆齿廓：凹圆弧蜗轮齿廓：凸圆弧2．环面蜗杆传动中间平面中：蜗杆、蜗轮为直线齿廓9课件一．主要参数1．模数m和压力角α：ma1=mt2=m(标准值)αa1=α

t2=α

(标准值20o)§11-2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算10课件2．蜗杆分度圆直径d1和直径系数qd1=mq直径系数模数分度圆直径注意：d1≠mz13．蜗杆导程角γ引入直径系数q的目的？限制滚刀数目及便于滚刀的标准化。问题11课件4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2z1少→i增加z1多→①η增加②加工困难一般z1=1,2,4,6z2少→产生根切∴z2≥17→传动平稳性不佳∴z2≥28z2多→d2(=mz2)增加→蜗杆跨距增加→刚度降低∴z2≤80∴28≤z2≤80分析1分析2d2大d2小13课件5．传动比i和齿数比u蜗杆主动

蜗轮主动注意14课件6．中心距a7．变位系数x变位目的配凑中心距配凑传动比提高传动能力或效率变位特点蜗杆尺寸不变，只对蜗轮变位原因避免滚刀尺寸变化注意15课件(1)若凑中心距：变位前后齿数不变，即(2)若凑传动比：变位前后中心距不变，即二．几何尺寸计算(见课本p254表11-3）具体见P242表11-2蜗杆基本参数及蜗轮参数匹配17课件一．失效形式和设计准则●失效形式：齿面点蚀，轮齿折断，齿面胶合，齿面磨损★滑动速度vs§11-3蜗杆传动的失效形式和材料选择18课件●设计准则开式闭式●热平衡计算（由于闭式蜗杆传动散热较难，温度升高，易导致胶合）●蜗杆轴刚度计算（由于蜗杆受力变形，影响轮齿正确啮合）由于蜗杆与蜗轮间有较大的相对滑动，滑动速度较大，润滑、散热不良时，温升较高，从而增加了胶合与磨损的可能性，蜗杆传动的承载能力往往受到抗胶合能力的限制。要进行热平衡计算。但充分润滑时：有利于油膜的形成，滑动速度越大，摩擦系数越小，提高了传动效率。19课件一．受力分析（不计入摩擦力）§11-4普通圆柱蜗杆传动承载能力计算21课件22课件η如何确定？（后面讲）1·力的大小注意FnFrF'FtFa问题23课件已知：蜗杆右旋及转向ω1

，蜗杆主动要求：确定蜗轮旋向，转向及各分力方向例题ω1ω2Fr1Fr2Fa1Ft2Ft1Fa2ω1Ft1Fa225课件二．强度计算1．蜗轮齿面接触疲劳强度计算26课件为什么蜗杆传动的强度计算仅对蜗轮进行？三．蜗杆刚度计算（略）问题29课件一．效率η为什么随Vs增加,φv下降?（Vs增加，油带入多）式中问题§11-5普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算30课件二．润滑1．润滑油粘度选择高速轻载——选粘度小低速重载——选粘度大2．润滑方式vs≤5m/s油池蜗杆浸油vs≤5~10m/s油池或喷油蜗轮浸油vs>10m/s喷油●下蜗杆式●侧蜗杆式蜗杆浸油一齿高●上蜗杆式：浸油1/3蜗轮外径31课件三．热平衡计算目的：控制温升，防止胶合条件：发热量H1=散热量H2式中32课件若to>80oC时如何？（增加散热能力）增加散热能力的措施①增加散热面积②高速轴上装风扇③装冷却管路问题33课件一．蜗杆：整体式（可车可铣）二．蜗轮齿圈式：青铜齿圈与铸铁轮芯配合H7/r6而成，加装紧定螺钉用于尺寸不太大，工作温度变化较小的场合螺栓联接式：用于尺寸较大或容易磨损的蜗轮，可用普通螺栓也可用铰制孔用螺栓进行联接整体绕铸式：主要用于铸铁蜗轮或尺寸很小的青铜蜗轮拼铸式：在铸铁轮芯上加铸青铜齿圈，然后切齿，