蜗杆传动教学课件PPT.ppt

音乐欣赏,本章目录,基本内容,重点难点,教学要求,问题思考,总目录,结 束,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,2. 蜗杆传动的主要失效形式,3. 蜗杆蜗轮的常见结构,4. 蜗杆传动的承载能力计算,5. 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,教学要求,1. 蜗杆传动的类型及特点,一、蜗杆传动的类型,二、蜗杆传动的特点,4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。,3、可实现自锁；,2、传动平稳、噪声低；,1、实现大传动比；,单击,单击,单击,继续,返回原处,圆柱蜗杆传动,返回原处,环面蜗杆传动,返回原处,锥蜗杆传动,三、主要参数及几何尺寸：,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 ;14,3. 导程角 1： tg 1 = l d1= z1 px1 d1= mz1d1 z1 螺旋线头数； l 导程； px1 轴向齿距； d1 分度圆直径。,1. 蜗杆传动的类型及特点,2. 模数 m ：m应符合标准蜗杆模数,7. 中心距 a ： a = r1+ r2= m（q+ z2）2,4. 分度圆直径d1与直径系数q： d1 须符合标准值，且与m匹配。 令 d1/ m= q 蜗杆直径系数。 则 d1= m q,5. 蜗轮齿数 z2及蜗杆头数 z1： 传动比 i12= 12= z2z1 推荐z1= 1、2、4、6， 则 z2= iz1,6. 蜗轮分度圆直径d2 ：d2= mz2,1. 蜗杆传动的类型及特点,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。,四、 正确啮合条件：,1. 蜗杆传动的类型及特点,1. 蜗杆传动的类型及特点,五、蜗杆蜗轮转向的判断,1、判断蜗杆的旋向；,2、判断蜗轮啮合点的速度方向； 左旋用右手法则； 右旋用左手法则。,3、判断蜗轮的转向。,2. 蜗杆传动的主要失效形式,一、主要失效形式,单击,单击,单击,单击,二、设计准则,开式传动：主要保证蜗轮齿根弯曲疲劳强度,闭式传动：主要保证蜗轮齿面接触疲劳强度及 传动的热平衡。,继续,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,蜗杆齿面点蚀,返回原处,三、常用材料,中碳钢+调质,铸造锡青铜,铸造铝铁青铜,灰铸铁,2. 蜗杆传动的主要失效形式,3. 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,3. 蜗杆蜗轮常见结构,4. 蜗杆传动的承载能力计算,一、受力分析,二、强度计算,蜗轮齿面接触疲劳强度计算,ka 使用系数，意义及确定方法同直齿轮。,h 蜗轮许用接触应力。,ze 弹性系数。,z 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,4. 蜗杆传动的承载能力计算,蜗轮齿面许用接触应力的确定：,zn转速系数。当转速不变时，,返回原处,shmin接触强度的最小安全系数， shmin=11.3,4. 蜗杆传动的承载能力计算,返回原处,蜗轮材料的力学性能及设计数据,返回原处,接触系数z,用于zi型蜗杆 用于zc型蜗杆,d1/a值,蜗杆传动d1/a值的选取,接触系数z的选取,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。,sfmin弯曲强度的最小安全系数。 sfmin=1.4,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。,4. 蜗杆传动的承载能力计算,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。,4. 蜗杆传动的承载能力计算,一、蜗杆传动的效率,= 1 .2. 3,1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=4 z1=6 =0.7 =0.8 =0.9 =0.95,5. 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,5. 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,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。,5. 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,5. 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,重点与难点,1、蜗杆传动的失效形式和设计准则；,7、蜗杆、蜗轮结构。