机械设计基础 蜗杆.ppt

第十章蜗杆传动 10 1概述 组成 蜗杆 蜗轮 应用 用于传递空间两交错轴之间的运动和动力 通常交错角 90 一 特点与应用 2 连续啮合 传动平稳 3 易于自锁 4 效率较低 二 蜗杆传动的类型 1 按蜗杆形式分类 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆 1 传动比大 i 7 80 结构紧凑 5 发热大 易磨损 6 为减摩耐磨 需用青铜制造蜗轮齿圈 2按刀具加工位置分 阿基米德蜗杆图 法向直廓蜗杆图 渐开线蜗杆图 按螺旋方向分 左旋 右旋 蜗轮蜗杆旋向相同 10 2圆柱蜗杆传动的几何参数及尺寸计算 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面 正确啮合条件 旋向相同 一 几何参数及其选择 主平面 1 模数m和压力角 直径系数 表10 1 2 蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q 蜗杆加工 蜗轮加工 导程角 标准中心距a 二 蜗杆传动的几何尺寸计算 表10 2 10 3蜗杆传动的运动学及效率 一 蜗杆传动的运动学 1 传动比 V1 蜗杆节点圆周速度 V2 蜗轮节点圆周速度 蜗杆蜗轮齿面间相对滑动速度Vs 较大的VS引起 发热量大 使润滑失效 易发生齿面磨损和胶合 2 滑动速度 二 蜗杆传动的效率 由啮合摩擦损耗所决定的效率 轴承的效率 蜗杆或蜗轮搅油引起的效率 当量摩擦角 蜗杆传动设计时 可根据蜗杆头数估取传动效率 Z11 2 4效率0 7 0 75 0 75 0 82 0 85 0 92 10 4蜗杆 蜗轮的材料及结构 1 蜗杆 一般与轴做成一体 蜗杆 40 45 40Cr 2 蜗轮 轮齿部分 青铜 轮毂部分 钢 齿圈式 螺栓联接式 整体式 组合式 Ft 主反 Fr 指向各自轮心 Fa1 蜗杆左右手螺旋定则 轴向力 径向力 圆周力 蜗轮转向的判别 Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向 判定蜗轮转向例1 判定蜗轮转向例2 力的方向 其余 作用力与反作用力 一 蜗杆传动的作用力分析 10 蜗杆传动的强度计算 圆周力 轴向力 径向力 力的大小 二 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算 校核公式 设计公式 定m 蜗杆传动的主要失效形式 胶合 磨损 因为蜗杆材料的强度较蜗轮大的多所以强度计算只计算蜗轮的轮齿 1蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2的选择 传动比 蜗杆头数z1表10 3 82 Z2 26 28 2载荷系数K 主要考虑载荷集中及动载荷的影响 载荷平稳K 1 1 2载荷变化K 1 1 1 3严重冲击K 1 5 三 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 轮齿的危险截面难以求出 近似用斜齿轮来计算 YF 蜗轮齿形系数 按蜗轮齿数查 表10 设计公式 定m d1 校核公式 10 蜗杆传动的热平衡计算 一 蜗杆传动的润滑 目的 1 提高效率 2 防止腐蚀 二 蜗杆传动热平衡计算 效率低 发热大 温升高 润滑油粘度下降 润滑油在齿面间被稀释 加剧磨损和胶合 原因 3 散热 降低温升 防止胶合 设蜗杆传动功率为P KW 效率为 蜗杆传动单位时间的发热量为 单位时间散热量为 Ht 箱体表面散热系数 A 箱体散热面积 t 油的工作温度 t0 环境温度 达到热平衡时 可得到热平衡时的温度 如 t 50 60 时措施 1加散热片以增大散热面积 2蜗杆轴端加风扇 强制风冷却 3在传动箱内装循环冷却管路 本章重点 1 蜗杆蜗轮的正确啮合条件及中间平面2 蜗杆的直径系数和分度圆直径3 蜗杆传动的几何尺寸计算4 蜗杆传动的主要失效形式5 蜗杆传动的受力分析6 蜗杆传动的热平衡计算 改善热平衡的方法 第十章结束 补充作业 如黑板图已知 主动轮I的转向 n1