第十二章-蜗杆传动PPT课件

.,1,第十二章蜗杆传动,.,2,12.1蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸12.2蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料12.3蜗杆传动受力分析及强度计算12.4蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算12.5蜗杆和蜗轮的结构,主要内容,.,3,.,4,一、蜗杆传动的组成,第一节概述,.,5,二、蜗杆传动的类型,按蜗杆形状分类：,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,锥蜗杆传动,.,6,按螺旋面的形状分,按螺旋线的方向分,阿基米德蜗杆,渐开线蜗杆,.,7,三、蜗杆传动的特点,1、传动比大(单级蜗杆传动比i=580)、结构紧凑；2、传动平稳、噪声低；连续不断啮合3、能实现自锁(蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角)；4、传动效率低、发热大；5、成本高。,.,8,第二节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,一、主要参数,1）中间平面。该平面为蜗杆的轴面或为蜗轮的端面。2)中间平面啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。3）中间平面的参数为标准值。,螺纹,.,9,二、主要参数和几何尺寸计算,1模数和压力角2.蜗杆头数（齿数），蜗轮齿数3蜗杆分度圆直径和导程角4传动比5中心距a,由于在中间平面上蜗杆传动相当于渐开线齿轮与齿条的传动，所以蜗杆传动的计算，以中间平面的参数为准，并直接应用齿轮传动的几何关系进行几何计算。,.,10,1模数和压力角,2.蜗杆头数（齿数），蜗轮齿数,由传动比并考虑效率来选定。一般为=14。传递运动，要求传动比大，取小值。传递动力，取大值，传动效率和承载能力高；太多，蜗杆加工困难。蜗轮齿数应根据传动比和选取。不宜大于80。,.,11,3蜗杆分度圆直径和导程角,为了限制蜗轮滚刀的数目并有利于标准化，规定了蜗杆分度圆直径的系列值，即将蜗杆直径系数、d1标准化。,是导出值,d1=qmz1m,.,12,5中心距a蜗杆传动的标准中心距为,4传动比,.,13,圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸9,表12-3蜗杆传动的几何尺寸计算,.,14,二、正确啮合条件,正确啮合条件为：,.,15,第三节蜗杆传动的受力分析,式中：T1、T2分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。,.,16,计算Fr，按照齿条分析&ft2=fa1,.,17,圆柱蜗杆传动的受力分析3,力对应关系：当两轴交错角为90时，各力的对应关系为：Ft1=-Fa2，Fa1=-Ft2，Fr1=-Fr2练习,右旋,求蜗杆的旋向？,Ft1,n1,.,18,要把中间轴上的轴向力抵消一部分，蜗杆的旋向?左,.,19,一、滑动速度,式中，为蜗杆的节圆直径(mm)；为蜗杆转速(rmin)；为蜗杆的导程角。,第四节蜗杆传动的相对滑动速度和效率,.,20,二、蜗杆传动效率,.,21,.,22,对动力传动，宜采用多头蜗杆,蜗杆加工困难,过大,当28时，效率增加很少。,当时，蜗杆具有自锁性，但效率很低。,分析：,工程上常用以下估计值。,闭式传动：,z1=1=0.700.75,z1=2=0.750.82,z1=4=0.870.92,z1=1、2=0.600.70,开式传动：,.,23,一、失效形式、设计准则和材料选择,1失效形式由于蜗杆传动齿面间相对滑动速度大，发热量大，其失效形式主要是齿面胶合，其次是点蚀、断齿、磨损和塑性变形等。,第五节蜗杆传动的设计,通常只计算蜗轮的齿根弯曲疲劳强度。,按蜗轮的齿面接触疲劳强度进行设计；之后校核蜗轮的齿根弯曲疲劳强度，并进行热平衡计算。,2.设计准则,.,24,3蜗杆、蜗轮常用材料：原则：具有一定强度，良好的耐磨性和抗胶合的性能。,高速重载蜗杆：20Cr,20CrMnTi(渗碳淬火5662HRC)或40Cr42SiMn45(表面淬火4555HRC),一般蜗杆：4045钢调质处理(硬度为220250HBS),蜗轮材料：vS12m/s时ZCuSn10P1锡青铜制造。,vS4m/s时，采用蜗杆在上的结构；,.,31,五、热平衡计算,1.热平衡计算目的：控制油温稳定地处于规定的范围内（由于蜗杆传动效率低、发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合）。热平衡：在单位时间内，摩擦产生的热量=散发的热量。,.,32,2.提高散热能力的措施：,增加散热面积：例如，在箱体外壁合理设计并铸出或焊上散热筋片；提高表面传热系数：例如，在蜗杆端部加装风扇；在减速器油池中加装蛇形冷却水管进行冷却；采用喷油润滑。,.,33,本章总结,1、了解蜗杆传动用途、传动特点，掌握蜗杆传动正确啮合条件、主要概念及几何参数（中间平面、蜗杆分度圆直径、传动比、自锁等）2、重点掌握蜗杆传动力分析、特别是各力方向与旋