机械设计基础第十二章蜗杆传动.ppt

蜗杆传动的特点和类型圆柱蜗杆传动的几何参数及尺寸计算蜗杆传动的失效形式 材料和结构蜗杆传动的受力分析圆柱蜗杆传动的强度计算圆柱蜗杆传动的效率 润滑和热平衡计算 第十二章蜗杆传动p 189 12 1蜗杆传动的特点和类型 一 蜗杆传动的类型 取决于蜗杆 二 蜗杆传动的特点 优点 缺点 1 很大 一般 8 80 分度 10002 传动平稳 噪音低3 可自锁 结构紧凑 1 s大 效率低 发热大 可自锁时 50 2 需贵重金属 价高3 不宜用于大功率长期工作 10 2圆柱蜗杆传动的几何参数及尺寸计算 轴交角 90 轴线垂直 以中间平面参数为准 1 中间平面 一 主要参数 一 几何尺寸计算 过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面 2 传动比i 蜗杆头数Z1 蜗轮齿数Z23 蜗杆分度圆直径 1 直径系数q 导程角 4 齿面间滑动速度Vs 5 中心距 正确啮合条件 a1 t2 a1 t2 旋向相同 传动比i i n1 n2 Z2 Z1 d2 d1 Z1 1 2 4 Z1少 Z1多 Z2 i Z1Z1 Z2 查表12 2P 184 Z2少 Z2多 结构过大 蜗杆刚度 Z2 80 效率高 加工难度大 自锁性好 效率低 Z2 26 2 传动比i 蜗杆头数Z1 蜗轮齿数Z2 1 1 Z1 q 12 2 直径系数q d1 m 为减少滚刀的规格数量 1定为标准值 1与 搭配 表12 1p 191 4 齿面间滑动速度Vs 2 2 1 m q 1 V1 蜗杆的圆周速度V2 蜗轮的圆周速度 3 蜗杆分度圆直径 1 直径系数q 导程角 二 几何尺寸计算 表 12 3 p 193 C 0 2 df d 2 ha C m d 2 4m 0 5 1 2 0 5m q Z2 0 5 1 2 5 中心距 1 失效形式 2 部位 闭式开式胶合 点蚀 磨损 蜗轮轮齿上 结构 材料 一 蜗杆传动的失效形式p 194 蜗轮 非锡青铜 锡青铜 二 蜗杆 蜗轮的材料 三 蜗杆 蜗轮的结构 10 3蜗杆传动的失效形式 材料和结构 二 蜗杆 蜗轮的材料 1 对材料的要求 2 蜗杆的材料 最好 淬火钢 低碳钢 渗碳淬火 中碳钢 表面淬火 其余 调质钢 低速 人力传动 铸铁蜗轮 减摩 耐磨 抗胶合 3 蜗轮的材料 p 194 最好 锡青铜 ZCuSn10p1 10 1 ZCuSn5PbZn5 5 5 5 其余 铝青铜 灰铸铁 尼龙 减摩 抗胶合 抗点蚀 碳素钢 合金钢 蜗杆的结构 通常为整体式 蜗轮的结构 通常为组合式 整体式 齿圈式 螺栓联接式 浇铸式 三 蜗杆 蜗轮的结构 蜗杆三个分力 Fr1 Ft1 Fa1 蜗轮三个分力 Fr2 Ft2 Fa2 1 蜗杆 蜗轮旋向 相同 2 作用力的大小 将Fn分解 12 4蜗杆传动的受力分析P 195 右 Fr1 Fr2 Fr1 Fr2 Ft2 Fa1 Ft1 Fa2 Ft1 Fa1 Ft2 Fa2 右 4 蜗轮的转向 与Fa1反向 3 作用力的方向 示意图 作业 P20212 1 12 3 2 各轮轴向力的方向 各轮作用力的方向 主要内容 圆柱蜗杆传动的几何参数 尺寸计算及蜗杆传动的受力分析 二 蜗轮齿面接触强度计算 12 5圆柱蜗杆传动的强度计算 P 196 主要失效形式 胶合 磨损 点蚀 仿斜齿轮 强度计算 齿面接触强度计算 1 计算齿面接触强度 当冲击大 脆性材料 才折断 弯曲强度 2 只计算蜗轮的强度3 考虑胶合 热平衡计算 一 强度计算依据 二 蜗轮齿面接触强度计算P 188 许用接触应力Mpa蜗轮 锡青铜 点蚀 接触强度计算 表 12 4 非锡青铜 胶合 条件性计算 表 12 5 校核公式 Mpa 12 8 设计公式 mm3 12 9 K 1 1 1 3 载荷系数 d1 蜗杆分度圆直径mmd2 蜗轮分度圆直径mm Z2 蜗轮的齿数T2 蜗轮上的转矩Nmm 二 蜗杆传动的润滑 三 蜗杆传动的热平衡计算 10 6圆柱蜗杆传动的效率 润滑和热平衡计算 VS大 摩擦 磨损大 发热大 效率低 1 啮合效率 2 3 轴承及搅油效率 导程角 12 13 当量摩擦系数 当量摩擦角 一 蜗杆传动的效率 p 200 当 自锁 50 当振动大时 摩擦自锁不可靠 另加制动装置 二 蜗杆传动的润滑 油池润滑 Vs 5 10m sV1 4m s 上置式喷油润滑 Vs 10 15m s 表12 9p 201 润滑方式 润滑油牌号 L CKE或L CKE P 三 蜗杆传动的热平衡计算 p 200 Vs大 效率低 发热大 要求散热及时 否则磨损 胶合 热平衡计算 单位时间发热量同时间散热量 1 1000P1 1 W 2 tA t t0 W 12 13 1 计算公式 1 2