蜗杆传动学习教案

1、会计学1蜗杆传动蜗杆传动第一页，共27页。12.1 蜗杆传动的特点(tdin)和类型 12.1.1 蜗杆蜗轮的形成(xngchng)轴线交错，减速(jin s)蜗杆为主动件，旋向相同。第1页/共27页第二页，共27页。12.1.2 蜗杆传动的特点(tdin)1传动比大411z6082z10006002z动力(dngl)传动时分度传动(chundng)时12zzi 2传动平稳、噪音小逐渐进入啮合，逐渐退出啮合3承载能力大蜗轮的分度圆柱面为弧面第2页/共27页第三页，共27页。4容易(rngy)实现自锁5传动(chundng)效率低5 . 08 . 07 . 0能自锁时一般情况 当蜗杆的导程角小于

2、蜗杆副的当量(dngling)摩擦角第3页/共27页第四页，共27页。1. 按蜗杆形状(xngzhun)分（1）圆柱(yunzh)蜗杆传动（2） 环面蜗杆传动（3） 锥面蜗杆传动普通(ptng)圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动12.1.3 蜗杆蜗轮机构的分类第4页/共27页第五页，共27页。圆柱(yunzh)蜗杆可分为：（a）阿基米德( j m d)蜗杆（ZA蜗杆） 阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上是直齿条和渐开线齿轮的啮合，加工时用车刀直接车削(ch xu)在无需磨削加工的情况下广泛应用，必须磨削时需采用特制截面形状的砂轮。第5页/共27页第六页，共27页。（b）渐开线蜗杆（ZI蜗杆） 渐开线蜗杆

3、的端面齿廓为渐开线，与蜗杆基圆柱相切的截面，齿廓是直线。加工时可以像圆柱齿轮一样(yyng)用滚刀铣切，可用平面砂轮来磨，需要专用机床。第6页/共27页第七页，共27页。（c）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） 法向直廓蜗杆的导程角很大，加工时最好使刀具的切削平面在垂直于齿槽中点螺旋线的法平面内。磨削是用直母线(mxin)的砂轮在普通螺纹磨床上进行。第7页/共27页第八页，共27页。12.2 圆柱(yunzh)蜗杆传动的主要参数 和几何尺寸1模数蜗杆轴向模数mX蜗轮端面(dunmin)模数mt2压力(yl)角 20压力角12.2.1 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸第8页/共27页第九页，共27页。1z2z

4、范围：1 4 分度或要求(yoqi)自锁时，取小。否则，取大。避免(bmin)根切，取最小值为26。3. 蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2要求(yoqi)自锁 z1 = 1 ，提高效率时取 z1 1z2 = i z1=28 804导程角1111xz pz mtgdd第9页/共27页第十页，共27页。5蜗杆分度圆直径(zhjng)d1和蜗杆直径(zhjng)系数qmdq1q蜗杆直径(zhjng)系数11z mdtg1dmq令则：6蜗杆蜗轮传动的几何(j h)尺寸计算)(21)(21221zqmdda22dmz其余几何尺寸的计算参照直齿轮，只是取ha*=1，第10页/共27页第十一页，共27页。传动比回

5、转(huzhun)方向的判断7. 蜗杆蜗轮的传动比及其转动方向(fngxing)的判断蜗轮转动(zhun dng)方向由右手螺旋法则确定。1212112122112ddtgdddtgdzzi第11页/共27页第十二页，共27页。 试确定(qudng)图a所示传动中蜗轮的转向，及图b所示传动中蜗杆和蜗轮的旋向。第12页/共27页第十三页，共27页。8. 滑动(hudng)速度22211cosvvvvs第13页/共27页第十四页，共27页。12.2.2 蜗杆传动的正确(zhngqu)啮合条件12122xtxtmmm第14页/共27页第十五页，共27页。12.3 蜗杆传动的失效(sh xio)形式、

6、 材料和结构12.3.1 蜗杆传动的失效(sh xio)形式齿面点蚀 蜗轮材料(cilio)为铸锡青铜时，此种材料强度稍低齿面胶合 蜗轮材料为铸铝青铜或铸铁时齿面磨损 开式传动或润滑油不清洁轮齿折断 蜗轮齿数过多或强烈冲击载荷由于蜗轮材料强度低，失效通常发生在蜗轮轮齿上对于大多数蜗杆传动，其承载能力主要取决于接触强度第15页/共27页第十六页，共27页。材料要求(yoqi)：减摩性好、耐摩、抗胶合、足够的强度碳 钢 45号钢 调质(dio zh)或淬火蜗 杆合金钢 20Cr、20CrMnTi、40Cr铸锡青铜 ZCuSn10P1 适合(shh)高速蜗 轮铸铝青铜 ZCuAl 10Fe3 低速重

7、载灰铸铁 HT200 低速轻载减摩性好12.3.2 蜗杆传动的材料12.3.3 蜗杆和蜗轮的结构第16页/共27页第十七页，共27页。第17页/共27页第十八页，共27页。12.4 蜗杆传动的受力分析(fnx)各力关系(gun x)：各力方向(fngxing)：Ft、Fr 同斜齿轮Fa用主动轮左右手定则判断，一般蜗杆主动。21atFF21taFF21rrFF各力大小：1121/2dTFFattgFFFtrr2212221/2dTFFtacoscos/2tnFF第18页/共27页第十九页，共27页。注意(zh y)：用平面图表示Fa1Ft2Ft1Fa2n1Fr2Fr1n2n1各力应画在受力点上1

8、2第19页/共27页第二十页，共27页。12.5.1 效率(xio l)啮合效率类似(li s)于螺旋副：)(1tgtg故：)()97. 095. 0(tgtg设计(shj)之初， 未知，可按 z1 初选：由此可知，z1 z1 = 1 时， = 0.70.75 z1 = 2 时， = 0.750.82 z1 = 4 时， = 0.870.92 自锁时， 4 m/s时蜗杆上置有利于润滑 避免过大的搅油损失 第21页/共27页第二十二页，共27页。12.5.3 蜗杆传动的热平衡计算(j sun)对象 连续(linx)工作的闭式蜗杆传动t油温时间t 热平衡时的油温目的(md) 控制油温，防止胶合热平

9、衡时，单位时间内：发热量 = 散热量第22页/共27页第二十三页，共27页。H1 = P1 - P2 = 1000P1（1 - ） W单位(dnwi)时间内的发热量：单位(dnwi)时间内的散热量：H2 = t A（t - t 0 ）= t A t Wt 散热系数(xsh) 自然方式冷却时 t = 1017 A 箱体散热面积 箱体暴露在空气中的部分 近似计算： 275.110033.0mmaA蜗杆传动中心距 t 0 环境温度 常取 t 0 = 20 t 温 升 第23页/共27页第二十四页，共27页。热平衡时：APtt)1(10001则热平衡计算(j sun)式：60 70otC 若t t ，则采取措施提高(t go)散热能力：在箱壳外表面(biomin)加铸散热片