机械设计基础课件第六章蜗杆传动

汇报人:AA2024-01-14机械设计基础课件第六章蜗杆传动目录CONTENCT蜗杆传动概述蜗杆传动的工作原理蜗杆传动的参数与性能蜗杆传动的设计与计算蜗杆传动的制造与装配蜗杆传动的应用实例与拓展01蜗杆传动概述定义特点定义与特点蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的一种交错轴间的传动，通常两交错轴间的夹角为90°。传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小，但传动效率低、发热量大、需良好的润滑。圆柱蜗杆分普通圆柱蜗杆和圆弧圆柱蜗杆两种。普通圆柱蜗杆形状与圆柱螺旋线相似，易加工，但传动效率低，需配磨削的蜗轮，多用于传动比不大或动力较小的场合。圆弧圆柱蜗杆传动效率高，需配磨削的蜗轮，适用于要求传动效率高、传递功率较大的场合。圆柱蜗杆传动环面蜗杆分为直廓环面蜗杆和包络环面蜗杆两种。直廓环面蜗杆传动效率低，需配磨削的蜗轮，适用于动力较小的场合。包络环面蜗杆传动效率高，需配研磨的蜗轮，适用于要求传动效率高、传递功率较大的场合。环面蜗杆传动蜗杆传动的类型减速装置01在机械传动系统中，蜗杆传动常被用作减速装置，以减小转速并增大扭矩。例如，在机床、汽车、起重机等设备中，蜗杆传动被广泛应用于减速箱和变速器中。增大扭矩02由于蜗杆传动的传动比较大，因此可以用来增大扭矩。例如，在卷扬机、绞车等需要大扭矩的场合中，常采用蜗杆传动来增大扭矩。调整转速03通过改变蜗杆和蜗轮的齿数比，可以实现不同的转速比。因此，在需要调整转速的场合中，如机床主轴箱、汽车变速器等，常采用蜗杆传动来实现转速的调整。蜗杆传动的应用02蜗杆传动的工作原理配合关系配合间隙润滑方式蜗杆和蜗轮在传动过程中，需保持正确的配合关系，即蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿面紧密贴合，以确保传动的平稳性和效率。适当的配合间隙对于蜗杆传动的正常工作至关重要，间隙过小可能导致传动卡滞，间隙过大则可能产生冲击和噪音。蜗杆和蜗轮之间的润滑对于减少磨损、降低温度和提高传动效率具有重要意义，常采用油浴润滑或喷油润滑。蜗杆与蜗轮的配合80%80%100%蜗杆传动的运动分析蜗杆传动的传动比等于蜗轮齿数与蜗杆头数的比值，传动比较大，可实现大速比传动。在蜗杆传动中，输入转速与输出转矩成反比关系，即输入转速越高，输出转矩越小。由于蜗杆传动存在滑动摩擦，其效率相对较低，一般不超过90%。传动比计算转速与转矩关系效率分析径向力分析轴向力分析摩擦力分析蜗杆传动的受力分析轴向力主要由蜗杆的螺旋角和摩擦角产生，作用于蜗杆的轴线方向，需通过推力轴承等结构进行平衡。蜗杆传动中的摩擦力主要来源于蜗杆和蜗轮之间的滑动摩擦，其大小与润滑状况、材料性质等因素有关。在蜗杆传动中，径向力主要由蜗杆的螺旋线产生，作用于蜗轮的中心，需通过轴承等支撑结构进行平衡。03蜗杆传动的参数与性能01020304模数m与压力角α：模数是蜗杆和蜗轮齿形的基本参数，压力角通常取为标准值20°。蜗杆传动的参数模数m与压力角α：模数是蜗杆和蜗轮齿形的基本参数，压力角通常取为标准值20°。模数m与压力角α：模数是蜗杆和蜗轮齿形的基本参数，压力角通常取为标准值20°。模数m与压力角α：模数是蜗杆和蜗轮齿形的基本参数，压力角通常取为标准值20°。01020304传动比大且准确结构紧凑、重量轻运转平稳、噪音小具有自锁性蜗杆传动的性能特点由于蜗杆和蜗轮齿形为渐开线，啮合性能好，运转平稳且噪音小。蜗杆传动结构紧凑，占用空间小，重量轻，便于安装和维修。蜗杆传动可以实现较大的传动比，通常在i=5～80范围内，且传动比较准确。当蜗杆导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁。传动比大、结构紧凑、运转平稳、噪音小、具有自锁性。优点传动效率低、发热量大、需要良好的润滑条件；制造精度要求较高；成本较高。缺点蜗杆传动的优缺点04蜗杆传动的设计与计算确定传动比和中心距选择材料和热处理确定传动类型设计蜗杆和蜗轮校验和优化设计蜗杆传动的设计步骤根据工作机的要求，确定合适的传动比和中心距。根据传动的工作条件和要求，选择合适的蜗杆和蜗轮材料，并进行必要的热处理。根据工作条件和设计要求，选择合适的蜗杆传动类型，如圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动等。根据传动比和中心距，设计蜗杆和蜗轮的齿形、齿数、模数等参数。对所设计的蜗杆传动进行必要的校验，如强度校验、热平衡校验等，并根据校验结果进行必要的优化设计。传动效率计算承载能力计算强度计算热平衡计算蜗杆传动的计算方法根据蜗杆传动的类型、材料和润滑条件，计算其传动效率。根据蜗杆和蜗轮的材料、齿形、齿数等参数，以及工作条件，计算其承载能力。对蜗杆和蜗轮进行弯曲强度、接触强度等计算，以确保其满足工作要求。根据工作条件和要求，对蜗杆传动进行热平衡计算，以确定其合适的冷却方式和散热条件。对所设计的蜗杆和蜗轮进行强度校核，以确保其满足工作要求。强度校核对蜗杆和蜗轮进行刚度校核，以确保其在工作过程中不会产生过大的变形。刚度校核根据校核结果，对蜗杆传动进行必要的优化设计，如改进齿形、增加齿数、提高材料强度等，以提高其传动性能和寿命。优化设计对所设计的蜗杆传动进行试验验证，以验证其性能和可靠性是否满足工作要求。试验验证蜗杆传动的校核与优化05蜗杆传动的制造与装配材料选择毛坯制造热处理切削加工蜗杆传动的制造工艺根据蜗杆传动的使用条件和性能要求，选择合适的材料，如铸铁、钢或铝合金等。对蜗杆和蜗轮进行热处理，提高其力学性能和耐磨性。通过铸造、锻造或切削加工等方法制造蜗杆和蜗轮的毛坯。采用车削、铣削、磨削等切削加工方法，对蜗杆和蜗轮进行精加工，达到设计要求的精度和表面质量。清洗蜗杆和蜗轮，检查其尺寸精度和表面质量，准备好所需的装配工具和量具。装配前的准备将蜗杆和蜗轮按照设计要求进行装配，注意调整其啮合间隙和接触斑点，保证传动的平稳性和可靠性。装配过程通过调整蜗杆或蜗轮的位置，或采用加减垫片等方法，调整啮合间隙和接触斑点，使其达到设计要求。调整方法蜗杆传动的装配与调整定期对蜗杆传动进行检查，发现异常及时处理，避免故障扩大。定期检查润滑保养清洗维护更换磨损件根据使用条件和设计要求，选用合适的润滑剂，定期对蜗杆传动进行润滑保养，减少磨损和故障。定期清洗蜗杆传动，去除油污和杂质，保持其清洁和良好的工作状态。当蜗杆或蜗轮磨损严重时，应及时更换，以保证传动的正常运行。蜗杆传动的维护与保养06蜗杆传动的应用实例与拓展蜗杆传动在升降机中广泛应用，通过蜗杆和蜗轮的配合实现平稳的升降运动。升降机搅拌机输送设备在搅拌机中，蜗杆传动可将电机的旋转运动转化为搅拌叶片的旋转运动，实现混合搅拌。蜗杆传动在输送设备中用于驱动输送带或链条，实现物料的连续输送。030201蜗杆传动在机械中的应用实例随着技术的发展，蜗杆传动的效率将不断提高，减少能量损失。高效率化采用新材料和先进的制造工艺，蜗杆传动将实现更轻量化的设计。轻量化结合现代控制技术，蜗杆传动将实现智能化控制，提高传动精度和响应速度。智能化蜗