手摇蜗轮设计【6张CAD图纸和说明书】

摘要
从上世纪二十年代以来，蜗杆传动机构的研制工作发展很快，蜗杆传动已广泛应用在冶金、矿山、起重运输、化工、国防等行业，达到了相当高的技术水平。蜗杆传动是传递交错轴间的动力或运动的传动机构，它主要由蜗杆和蜗轮组成。蜗杆相当于一头或多头的等导程（或变导程）螺旋，蜗轮则是变态斜齿轮（或为斜齿轮或为直齿轮）。手摇蜗轮是蜗杆传动的一种，它是通过缠绕钢丝绳来调整带式输送机小车上改向滚筒的位置，从而防止输送带跑偏的一种装置。
关键词 蜗杆传动；设计计算；加工工艺；装配
   

Abstract
Since on century 20's, the worm drive organization development work development has been very quick, the worm drive has widely applied in the metallurgy, the mine, lifts heavy objects professions and so on transportation, chemical industry, national defense, has achieved the quite high technical level.The worm drive is the transmission interlocks the power or the movement between the axis transmission system, it mainly is composed by the worm bearing adjuster and the worm gear.The worm bearing adjuster is equal in either multi-head and so on leads (or changes leads) the screw, the worm gear is the abnormal helical gear (either for helical gear or for spur gear). The hand operated worm gear is the worm drive one kind, it is adjusts on the belt conveyer car through the winding steel wire to change to the drum position, thus prevented the conveyor belt runs the leaning one kind of equipment.
Keywords  worm drive   design calculation   processing craft   assembly
目       录
1 绪论………………………………………………………………………………………1
 1.1 蜗轮蜗杆的形成原理………………………………………………………………..1
 1.2 蜗轮蜗杆传动优缺点…………………………………………………………..1
 1.3 蜗轮蜗杆的正确………………………………………………………………2
2 手摇蜗轮的设计计算及校核 3
 2.1 设计计算步骤………………………………………………………………………..3
 2.2蜗轮蜗杆轴强度的校核…………………………………………………………..5
3  蜗轮转向的判定及力的分析 6
 3.1．问题的提出…………………………………………………………………………...6
 3.2．解决问题的新方法…………………………………………………………………..6
 3.3  根据蜗杆蜗轮的旋向进行力分析…………………………………………………7
4 蜗杆传动的失效形式和材料的选用 9
 4.1 失效形式…………………………………………………………………………….9
 4.2 材料的选择………………………………………………………………………….9
 4.3 国内外对蜗轮材料的研究现状…………………………………………………….10
5 手摇蜗轮传动自锁可靠性的研究 12
 5.1 概述………………………………………………………………………………….12
 5.2 自锁失效原因的分析……………………………………………………………….12
5.2.1摩擦系数……………………………………………………………………………12
5.2.2 螺旋升角…………………………………………………………………………...13
5.2.3  压力角对摩擦角的影响 13
5.3 啮合状态的分析……………………………………………………………………….15
5.3.1 接触斑点分析……………………………………………………………………...15
5.3.2 减速机实际情况分析……………………………………………………………...15
5.4.3 解决蜗杆转动的自锁问题采用的措施…………………………………………...16
6 蜗轮的加工 17
 6.1 加工原理……………………………………………………………………………17
 6.2 啮合参数的确定…………………………………………………………………….17
 6.3 加工工艺……………………………………………………………………………18
6.3.1 蜗轮加工…………………………………………………………………………...18
6.3.2 蜗轮的计算与检测………………………………………………………………..19
7 蜗轮壳体的加工工艺探讨 21
 7.1 前言………………………………………………………………………………….21
 7.2 蜗轮壳体工艺分析………………………………………………………………….21
 7.3 蜗轮壳体的车削方法及工装……………………………………………………….21
 7.4 蜗轮定位误差分析………………………………………………………………….22
8 飞刀展成蜗轮的数控方法 25
 8.1 飞刀加工的特点和非数控方法的局限……………………………………………25
 8.2 飞刀的设计和数控切制…………………………………………………………….26
 8.3 在数控滚齿机上展成蜗轮………………………………………………………….28
 8.4 加工质量分析……………………………………………………………………….29
9  各种材质蜗轮传动摩擦学系统分析 30
 9.1 用系统方法学………………………………………………………………………30
 9.2  蜗轮传动的摩擦学系统分析………………………………………………….......30
9.2.1 分析………………………………………………………………………………...31
9.2.2 分析结果…………………………………………………………………………...31
10  提高手摇蜗轮装配的精度和效率 33
 10.1装配的技术要求……………………………………………………………………33
 10.2下置式蜗杆减速器装配前的检查………………………………………………...34
11  提高手摇传动效率的方法 37
 11.1 蜗杆的装夹……………………………………………………….…………………37
 11.2．蜗轮的装夹………………………………………………………………………...37
 11.3．蜗轮、蜗杆的定位………………………………………………………………….37
 11.4．操作方法及辅料…………………………………………………………………...38
 11.5．研磨应注意的问题………………………………………………………………...39
12 润滑油的选用方法 40
 12.1 润滑油种类的选择………………………………………………………………...40
 12.2 润滑油粘度的选择………………………………………………………………...41
 12.3 润滑方式的选择…………………………………………………………………...42
 12.4 润滑油的合理使用和保养要点………………………………………………….42
结论 43
致谢 44
参考文献 45
附录 46
 附录 1……………………………………………………………………………………..46
 附录 2…………………………………………………………………………………….58

1 绪论
1.1 蜗轮蜗杆的形成原理
蜗杆传动实际上是螺旋齿轮传动的特例．在螺旋齿轮传动中，如传动比很大，小齿轮直径做得很小，轴向长度很长，而螺旋角度大，则轮齿将在圆柱面上绕成完整的螺旋齿，称为蜗杆，大齿轮称为蜗轮．为了改善啮合情况，把蜗轮轮齿做成包住蜗杆的凹形圆弧曲面，蜗杆、蜗轮的轴线互相交叉垂直，即.
蜗轮和蜗杆相似，也有左旋和右旋之分，但通常采用右旋居多．按螺旋线的头数又有单头蜗杆和多头蜗杆之分．蜗杆螺旋线与垂直于蜗杆轴线平面之间的夹角称为导程角r．蜗杆螺旋线的导程角r与蜗轮齿螺旋线大小相等、方向相同．

、

1.2 蜗轮蜗杆传动优缺点　
     蜗传递交错轴(交错角通常采用90)间动力或运动的传动机构。蜗轮传动具有以下优点：
采用一级蜗轮传动就可以实现很大传动比，结构紧凑。在要求大传动比的场合，采用一级蜗轮传动往往可以代替多级齿轮传动。不仅减少了零件数目，而且简化了机构。工作平稳，噪音小。由于蜗杆齿面是连续不断的螺旋面，而蜗轮在同一时刻处于啮合中的齿不少于两个，所以蜗轮、蜗杆的啮合是连续的。因此，在制造精度与工作条件相同时，由制造误差引起的附加动载荷与齿轮传动相比小得多。因此，蜗轮传动在近代工业中得到了广泛的应用。
然而，蜗轮传动也有缺点，由于这些缺点，使其应用受到限制。传动效率低：效率低表明动力损失大，相当于部分能量消耗于啮合摩擦上，故蜗轮传动所能传递功率受到了限制。耗费大量贵重有色金属：蜗轮传动工作时，由于齿面间有相当大的滑动速度，容易导致齿面的磨损和胶合。为减小摩擦、磨损和工作温度，以提高传动承载能力和效率，一方面．要有良好的润滑．另一方面，对蜗轮副提出减磨、耐磨和抗胶合性能的要求。采用钢质蜗杆时，要求采用青铜蜗轮轮圈　
1.3 蜗轮蜗杆的正确啮合条件
如上图为使用阿基米德蜗杆的蜗杆传动．在通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的剖面（称为主平面）上，蜗杆齿廓为直线，相当与齿条，蜗轮齿廓为渐开线，相当于齿轮．所以，在主平面内，就相当于齿条齿轮传动．由此，蜗杆传动的正确啮合条件为：主平面内蜗杆的轴向齿距Ｐ１与蜗轮的端面齿距Ｐ２应相等．即蜗轮的端面模数m2应等于蜗杆的轴向模数m1，且均为标准值；同时蜗轮的端面压力角a２应等于蜗杆的轴向压力角a1,亦均为标准值．即　m2=m1=m，a2=a1=a，