基础 蜗杆传动课件.ppt

机,械,基,础,齿轮传动的类型有哪些？,平行轴之间的传动：圆柱齿轮传动,相交轴之间的传动：圆锥齿轮传动,交错轴之间的运动用什么来传递运动和动力呢？,蜗杆传动,任务引入,任务1认识蜗轮蜗杆传动,任务2能够判断蜗杆、蜗轮螺旋线的方向,任务3能够判断蜗轮的回转方向,认识蜗轮蜗杆传动,蜗杆,蜗轮,任务一,蜗轮与蜗杆的轴线在空间成（平行、相交、交错）位置。,认识蜗轮蜗杆传动,任务一,认识蜗轮蜗杆传动,任务一,请判断：,1、在本减速器中，由蜗杆带动蜗轮转动。（）,2、在本减速器中，由蜗轮带动蜗杆转动。（）,蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。,主要用于传递空间交错两轴间的运动和动力，通常两轴的夹角为90，蜗杆为主动件、蜗轮为从动件。,动画演示,1、蜗杆传动的组成及工作原理,知识链接,知识链接,2、蜗杆传动的类型,圆柱蜗杆传动,圆弧面蜗杆传动,普通圆柱蜗杆传动,圆弧圆柱蜗杆传动,阿基米德蜗杆,渐开线蜗杆,法向直廓蜗杆,(a)圆柱蜗杆传动(b)环面蜗杆传动(c)锥蜗杆传动,锥面包络蜗杆,（1）,普通圆柱蜗杆传动,知识链接,圆柱蜗杆传动结构简单，应用广泛；圆弧面蜗杆传动同时啮合齿数多，承受能力大，但加工复杂，一般大功率场合才使用。,圆弧圆柱蜗杆传动,常用的圆柱蜗杆传动的蜗杆为阿基米德蜗杆。阿基米德蜗杆在其轴向剖面内的齿形为直线，横截面内的齿形为阿基米德螺旋线。,知识链接,蜗杆、蜗轮的外形,蜗杆有单头、双头和多头。单头蜗杆主要用于传动比较大的场合，要求自锁的传动必须采用单头蜗杆。多头蜗杆主要用于传动比不大和要求效率较高的场合。,2、（2）蜗杆传动的类型,右旋,左旋,2、（3）蜗杆传动的类型,（1）传动比大。i=28-80.蜗杆转动一圈，蜗轮才转过一个齿。（2）传动平稳，噪声小。（3）只能蜗杆带动蜗轮，蜗轮不能带动蜗杆，传动具有自锁性。（4）和蜗轮的接触为圆弧面，接触面积大，属于滑动摩擦，因此传动效率低，摩擦发热严重。一般蜗杆传动的效率为0.7-0.9，具有自锁特性的蜗杆传动效率小于0.5。（5）成本较高。（6）常用的蜗杆是阿基米德蜗杆。90,3、蜗杆传动的特点,思考,自锁？,任务评价,1、蜗杆传动由和组成。,2、本减速器中，为主动件，为从动件。,蜗杆,蜗轮,3、蜗杆传动的工作原理。,蜗杆,蜗轮,4、蜗杆传动的特点。,蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断,右手法则：手心对着自己，四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若螺旋线方向与右手拇指指向一致，则为右旋，反之为左旋。,任务二,右旋,左旋,右旋,左旋,任务二,1、蜗杆旋向为（左旋、右旋）。,2、蜗轮旋向为（左旋、右旋）。,一对相啮合的蜗杆、蜗轮的旋向是相同的。,例1：请判断下列蜗杆和蜗轮的旋向。,右旋,左旋,任务实施,二、判断下列蜗杆、蜗轮的螺旋线方向,右旋,右旋,左旋,左旋,蜗轮回转方向判定,任务三,图一,图二,1、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,2、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,蜗轮回转方向的判断法则：,蜗杆是右旋(或左旋)时，伸出右手(或左手)半握拳，四指顺着蜗杆的回转方向，蜗轮在啮合处的回转方向与大拇指指向相反。,任务三,蜗轮回转的方向判断,任务三,图一,图二,1、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,2、本减速器中，按图一位置转动蜗杆时，蜗轮（顺时针、逆时针）转动。,任务实施,判断下列蜗轮的回转方向,右旋,左旋,任务实施,判断下列蜗轮的回转方向,右旋,左旋,任务评价,1、蜗杆传动由和组成。,2、本减速器中，为主动件，为从动件。,蜗杆,蜗轮,3、蜗杆传动的工作原理。,蜗杆,蜗轮,4、蜗杆传动的特点。,5、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断。,6、蜗轮回转方向的判断。,右手法则,任务引入,任务1蜗杆传动的基本参数,任务2蜗杆传动的传动比计算,任务3蜗轮蜗杆材料、结构、失效形式及维护,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;14,3.导程角1：tan1=ld1=z1px1d1=mz1d1z1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,任务一.蜗杆传动的基本参数,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z1/tan1=q蜗杆直径系数。则d1=mq,5.蜗轮齿数z2及蜗杆头数z1：推荐z1=1、2、4、6，传动比i12=12=z2z1则z2=iz1,任务一.蜗杆传动的基本参数,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：,任务一.蜗杆传动的基本参数,蜗杆传动的几何计算公式1.蜗杆分度圆直径2.蜗轮分度圆直径3.蜗杆传动的中心距为4.传动比i,任务2蜗杆传动的传动比计算,标准中心距,径向间隙,蜗轮螺旋角,蜗杆导程角,齿根圆直径,齿顶圆直径,齿根高,齿顶高,分度圆直径,蜗轮,蜗杆,计算公式,符号,名称,蜗杆传动的几何尺寸计算,练习,一、蜗杆传动的材料为了减摩，通常蜗杆用钢材（耐磨）。蜗轮用有色金属（铜合金、铝合金，较好的减摩性）。高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火。低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。选用青铜，耐磨性好而又抗胶合性强的。不重要的蜗轮可以选用铸铁材料。,任务3蜗轮蜗杆材料、结构、失效形式及维护,二、蜗杆、涡轮的结构1、蜗杆的直径较小，通常和轴制成一个整体。（蜗杆轴）2、螺旋部分常用车削加工，也可以用铣削加工；车削加工时需要有退刀槽，因此刚性较差（区分车削和铣削）,按材料和尺寸的不同，蜗轮的结构分为多种形式。1.整体式蜗轮主要用于直径较小的青铜蜗轮或铸铁蜗轮,2.齿圈式蜗轮为了节省贵重金属，直径较大的蜗轮常采用组合结构，齿圈用青铜材料，齿芯用铸铁或铸钢制造。两者采用H7/r6配合（基孔制配合，孔公差等级为7级，轴公差等级为6级），并用46个直径为1.2m1.5m的螺钉加固。m为蜗轮的模数。为了便于钻孔，应将螺孔中心线向材料较硬的轮芯部分偏移23mm。这种结构用于尺寸不太大而且工作温度变化较小的场合。,3.螺栓连接式蜗轮这种结构的齿圈与轮芯用普通螺栓或铰制孔螺栓连接，由于装拆方便，常用于尺寸大或磨损后需要更换蜗轮齿圈的场合。,4.镶铸式蜗轮将青铜轮缘铸在铸铁轮芯上，轮芯上制出榫（sn）槽，以防轴向滑动。,榫（sn）：竹、木、石制器物或构件上利用凹凸方式相接处凸出的部分。,三、蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的主要失效形式是胶合和磨损。闭式蜗杆传动以胶合为主要失效形式，开式蜗杆传动主要是齿面磨损。,失效形式齿面胶合、疲劳点蚀、磨损轮齿折断。,由于齿廓间较大的相对滑动产生热量，使润滑油温度升高而变稀，润滑条件变差，传动效率变低。同时，由于这种齿廓间的相对滑动导致蜗杆传动的主要失效形式为胶合、磨损和齿面点蚀等。当润滑条件差及散热不良时，闭式传动极易出现胶合；磨损则多发生在开式传动中。,在蜗杆传动中，因为材料及结构的原因，蜗杆轮齿的强度高于蜗轮轮齿的强度，所以失效部位常常发生于蜗轮的轮齿上。为控制由于齿廓间的相对滑动而产生的磨损及发热量，除要求选择具有足够的强度、耐磨性、跑合性和抗胶合性能的材料外，蜗杆