蜗轮蜗杆设计计算

第九章蜗杆传动9.1概述蜗杆传动图1整理ppt一、蜗杆传动的特点和应用1、特点：单级传动比大;结构紧凑;传动平稳，无噪音;可自锁;传动效率低;本钱高。2、应用：机床：数控工作台、分度汽车：转向器冶金：材料运输矿山：开采设备起重运输：提升设备、电梯、自动扶梯2整理ppt二、蜗杆传动的类型1、按蜗杆形状分环面蜗杆传动锥蜗杆传动圆柱蜗杆传动3整理ppt2、根据齿面形状不同分为：

普通蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动4整理ppt3、阿基米德蜗杆在轴剖面：直线齿廓法剖面：凸曲线垂直轴剖面：阿基米德螺线车削加工，不能磨削，精度低。5整理ppt9.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算中间平面上的参数作为设计基准一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择1、蜗杆传动的正确啮合条件及模数m和压力角

旋向相同6整理ppt2、蜗杆分度圆直径d1和导程角

为了限制蜗轮滚刀的数目并便于滚刀的标准化，因此对每一标准模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1〔表9-1〕导程角：7整理ppt普通蜗杆传动的m与d1搭配值〔表9-1〕8整理ppt3、传动比i、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2蜗杆头数Z1通常取为：1，2，3，4，或6Z2=iZ1，一般取Z2=28~804、传动中心距a和变位系数x2标准中心距变位蜗杆传动〔只对蜗轮变位〕9整理ppt〔1〕变位前后，蜗轮的齿数不变:Z2´=Z2而传动中心距改变:a´≠a一般取∣x∣≤1

按变位后的尺寸加工、安装10整理ppt〔2〕变位前后，传动中心距不变a´=a蜗轮的齿数变化:Z2´≠Z2一般取∣x∣≤1

11整理ppt5相对滑动速度

Sm/s式中：d1--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12整理ppt二、蜗杆传动的几何尺寸计算13整理ppt14整理ppt9.3蜗杆传动的失效形式、设计准那么和材料选择一、蜗杆传动的失效形式和设计准那么失效形式：主要是齿面胶合、点蚀和磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。设计准那么：通常按齿面〔蜗轮〕接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力。在选择许用应力时，要适当考虑胶合和磨损失效因素的影响。对闭式传动要进行热平衡计算，必要时对蜗杆强度和刚度进行计算。15整理ppt二、蜗杆和蜗轮的常用材料对蜗杆和蜗轮材料的要求：不仅要求具有足够的强度，更重要的是要求具有良好的减摩性、耐磨性和跑和性能。蜗杆材料：一般用碳素钢或合金钢制成蜗轮材料：一般为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜、灰铸铁16整理ppt9.4普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算一、蜗杆传动的受力分析和计算载荷1受力分析17整理ppt而法向力取，那么有N18整理ppt式中：T1、T2—分别为蜗杆和蜗轮轴上的转矩，N.mm,T2=iT1，N.mm,

—传动效率，i—传动比d1、d2—分别为蜗杆和蜗轮的分度圆直径,mm——压力角，=20——蜗杆分度圆柱上的导程角，度19整理ppt力的方向：确定圆周力Ft及径向力Fr的方向的方法同外啮合圆柱齿轮传动，而轴向力Fa的方向那么可根据相应的圆周力Ft的方向来判定，即Fa1与Ft2方向相反，Ft1与Fa2的方向相反。也可按照主动件左右手定那么来判断。20整理ppt力的方向判断例题21整理ppt2蜗杆传动的计算载荷计算载荷=K*名义载荷式中KA—工作情况系数

K

—动载荷系数

K

—齿向载荷分布系数22整理ppt二、蜗轮齿面接触疲劳强度计算校核公式为：设计公式为：MPamm323整理pptZE—弹性系数，对于青铜或铸铁蜗轮与钢制蜗杆配对时，取—蜗轮材料的许用接触应力，MPa式中：式中：—应力循环次数N=107时，蜗轮材料的根本许用接触应力，MPa—寿命系数24整理ppt25整理ppt9.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算一、蜗杆传动的效率式中：

1—啮合效率

2

3—分别为轴承效率和搅油效率一般取

2

3=0.95~0.9626整理ppt蜗杆传动的总效率27整理ppt二、蜗杆传动的润滑润滑的目的：防止胶合和磨损、提高效率开式：定期涂润滑脂闭式：浸油或喷油28整理ppt三、蜗杆传动的热平衡计算单位时间内由摩擦损耗的功率产生的热量为W式中：P1—蜗杆传动的功率，KW

—蜗杆传动的总效率29整理ppt单位时间由箱体外壁散发到空气中的热量为W式中Ks—散热系数A—散热面积t—到达平衡时，箱体内的油温，t在800以内t0—周围空气温度，t0=20030整理ppt根据热平衡条件H1=H2可求得既定工作条件下的油温在既定工作条件下，保持正常油温所需要的散热面积一般应使t在80℃以下31整理ppt假设t>80℃或有效的散热面积缺乏时,那么必须采取措施,以提高其散热能力常用措施:1、合理设计箱体结构,铸出或焊上散热片,以增大散热面积2、在蜗轮轴上装置风扇,进行人工通风,以提高散热系数32整理ppt3、在箱体油池内装设蛇形冷却水管4、采用压力喷油循环润滑33整理ppt9.6蜗杆和蜗轮的结构一蜗杆的结构车削：有退刀槽，34整理ppt二