机械基础蜗杆传动7课件

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蜗杆传动是机械传动中的一种重要型式，研究蜗杆传动时所涉及的理论知识与齿轮传动有许多相同之处。由于蜗杆传动本身具有的特点，使其研究理论与齿轮传动又有许多不同之处。蜗杆传动

本章目录§1.蜗杆传动的类型及特点§3.蜗杆传动的主要失效形式§4.蜗杆蜗轮的常见结构§5.蜗杆传动的承载能力计算§6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸教学要求圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动类型法向直廓蜗杆（ZN)蜗杆阿基米德蜗杆（ZA)蜗杆渐开线蜗杆（ZI)蜗杆圆柱蜗杆传动类型返回原处锥面包络圆柱蜗杆（ZK)蜗杆圆弧圆柱蜗杆（ZC)蜗杆锥蜗杆传动返回原处滚动蜗杆传动一、主要参数：1.压力角：标准压力角=20

蜗杆模数

（GB10088-88）mm

第一系列1;1.25;1.6;2;2.5;3.15;4;5;6.3;8;10;12.5;16;20;25;31.5;40

第二系列1.5；3；3.5；4.5;5.5;6;7;12;143.导程角

1：

tg

1=l／d1=z1px1／d1=mz1／d1

z1——螺旋线头数；

l——导程；

px1

——轴向齿距；

d1——分度圆直径。2.模数m：m应符合标准蜗杆模数§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸2.正确啮合条件：

蜗轮端面模数mt2=蜗杆轴面模数mx1=m；蜗轮端面压力角t2=蜗杆轴面压力角x1=；蜗轮螺旋角2

=蜗杆导程角1（旋向相同）。中间平面

——过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。二、正确啮合条件：§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸三、几何尺寸：§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸名称计算公式蜗杆蜗轮分度圆直径d1=mqd2=mz2齿顶圆直径da1=m(q+2)da2=m(z2+2)齿根圆直径df1=m(q-2.4)df2=m(z2-2.4)齿距Pa1(蜗杆轴向齿距）=pt2(蜗轮端面齿距）=πm径向间隙C=0.2m中心距a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)四、蜗杆蜗轮的转向关系1、判断蜗杆的旋向2、判断蜗轮啮合点的速度方向

左旋用左手法则；右旋用右手法则。3、判断蜗轮的转向§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗轮轮齿折断返回原处蜗轮齿面磨损返回原处蜗轮齿面胶合返回原处三、常用材料蜗杆高速重载低碳合金钢+渗碳淬火中碳钢或中碳合金钢+表面淬火低速中载中碳钢+调质蜗轮vs≥3m/s重要传动铸造锡青铜vs≤4m/s一般传动铸造铝铁青铜vs<2m/s不重要传动灰铸铁§3.蜗杆传动的主要失效形式§4.蜗杆蜗轮常见结构蜗杆结构蜗轮结构整体式拼铸式螺栓联接式齿圈式组合式§4.蜗杆蜗轮常见结构二、强度计算蜗轮齿面接触疲劳强度计算校核计算公式设计计算公式K

——载荷系数，K=KAKKV。[]H——蜗轮许用接触应力。ZE——弹性系数，青铜或铸铁蜗轮与钢蜗杆配对时，ZE=160MPa1/2Z——接触系数，考虑齿面曲率和接触线长度对接触应力的影响。根据齿形和[d1/a]值查图。继续…§5.蜗杆传动的承载能力计算蜗轮齿面许用接触应力的确定：KHN——寿命系数。Lh——工作寿命时数。返回原处§5.蜗杆传动的承载能力计算锡青铜：无锡青铜：表11-6—表11-7蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算二、强度计算校核计算公式[F]

——蜗轮的许用弯曲应力,[F]=KFN[F]'

[F]'——表11-8。注：蜗杆传动中中心距a、模数m、蜗杆分度圆直径d1均应符合标准值。§5.蜗杆传动的承载能力计算设计计算公式Y——螺旋角影响系数YFa2——齿形系数，图11-19三、蜗杆的刚度计算y——蜗杆轴的最大挠度。Ft1——蜗杆所受的圆周力。Fr1——蜗杆所受的径向力。E——蜗杆材料的弹性模量。I——蜗杆危险截面的惯性矩。I=df14/64，df1——蜗杆齿根圆直径。L’——蜗杆两端支承间的跨距。

初步计算时可取L’≈0.9d2

d2——蜗轮分度圆直径。[y]——许用最大挠度。[y]=d1/100,d1——蜗杆分度圆直径。§5.蜗杆传动的承载能力计算一、蜗杆传动的效率=1.2.

31——啮合效率。v——当量摩擦角，可根据滑动速度vs选取，——蜗杆分度圆导程角；2——轴承效率。3——搅油效率。d1—蜗杆分度圆直径；n1—蜗杆的转速。z1=1,z1=2,z1=4z1=6=0.7=0.8=0.9=0.95估算总效率一般取2.3=0.95~0.96§6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算二、蜗杆传动的润滑蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法§6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算

热平衡条件：单位时间内发热量H1=同时间内的散热量H2三、蜗杆传动的热平衡计算P——蜗杆传动的功率。d——箱体表面散热系数。S——有效散热面积。t0——油的工作温度。ta——周围空气温度。§6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算三、蜗杆传动的热平衡计算提高散热能力的措施

加散热片以增大散热面积。在蜗杆轴端加风扇以加速空气流通。

在传动箱内装循环冷却管路。§6.蜗杆传动的效率、