第11章蜗杆传动学习教案

1、会计学1第第11章蜗杆传动章蜗杆传动第一页，共41页。蜗杆传动实物蜗杆应用蜗杆传动二、蜗杆传动类型(lixng)：圆柱蜗杆: 加工容易、应用广泛 按蜗杆形状分类圆柱蜗杆环面蜗杆锥 蜗 杆普通圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆第1页/共40页第二页，共41页。 锥蜗杆：为空间交错轴传动，同时接触点多，承载能力大、效率高，易于调整。正反转特性不对称。锥蜗杆传动锥蜗杆传动实物 环面蜗杆:同时啮合齿数多，承载能力高24倍，效率高8590。制造、安装精度要求高。中间平面第2页/共40页第三页，共41页。三、圆柱(yunzh)蜗杆传动 （按齿形分类介绍）： 1、普通圆柱(yunzh)蜗杆传动 ( 4 种类型 ） 阿基米

2、德( j m d)蜗杆 (ZA)中间平面（主剖面）：通过蜗杆轴线、垂直 蜗轮轴线的平面。加 工：车削(切削刃顶面过其轴线)，不能磨削， 加工方便，应用广，精度不高。特 点：主剖面内，相当齿条和齿轮啮合齿廓形状：中间平面齿廓 直线 端面齿廓 阿基米德螺旋线第3页/共40页第四页，共41页。阿基米德蜗杆 (ZA)3 3 第4页/共40页第五页，共41页。 渐开线蜗杆 （ZI）齿廓形状：中间平面齿廓 凸廓 端面齿廓 渐开线加 工： 车削（刀刃顶面与基圆柱(yunzh)相切）， 可磨削，加工精度高。 第5页/共40页第六页，共41页。 法向直廓蜗杆 （ZN）齿廓形状： 法面齿廓 直线 端面齿廓 延伸渐

3、开线加 工： 车削（切削刃顶面过其法面） 磨削(m xio)困难。第6页/共40页第七页，共41页。 锥面包络(bo lu)蜗杆 （ZK） 齿廓形状： 轴向、法向齿廓 曲线(qxin)， 非线性螺旋齿面蜗杆加 工：只能铣制及磨削。工件作螺旋运动， 铣刀（砂轮）绕自身轴线回转，包 络面即为蜗杆螺旋曲面。 精度较高第7页/共40页第八页，共41页。第8页/共40页第九页，共41页。主剖面： 蜗杆齿廓 凹弧形 蜗轮齿廓 凸弧形特 点： 效率高，承载能力高（较普通(ptng)圆柱蜗杆 高50-150%），体积小，结构紧凑。 主剖面内为圆弧齿齿轮齿条传动。2、圆弧圆柱(yunzh)蜗杆传动 （ZC）第9

4、页/共40页第十页，共41页。一、主要参数在中间(zhngjin)平面，为齿轮齿条啮合，以此面为基准，第10页/共40页第十一页，共41页。、模数m和压力角 阿基米德蜗杆：中间(zhngjin)平面上的参数为标准值， ma1=mt2=m 标准 a1=t2=20 标准 tga=tgn/cos、蜗杆分度圆直径 d为减少蜗轮滚刀数量，规定标准蜗杆直径 d定义蜗杆直径系数 q=d/m 则d= qm d、 q 为标准值（表11-2 P242）第11页/共40页第十二页，共41页。5、传动比i和齿数比u速比(s b)：i = n1/n2 ；齿数比：u=z2/z1蜗杆为主动时 i = n1/n2 = z2/

5、z1=ud2/d1、蜗杆头数 z1z1速比 i效率 z1=、导程角tg=z1/qd1paPz=z1pa第12页/共40页第十三页，共41页。7、中心(zhngxn)距a a = (d1+ d2)/2 = (q+ z2)m/2 （表11-2)根切： Z2 17 ，为保证多齿啮合： Z2 28强度： d2一定时， Z2 m，弯曲强度刚度： m 一定时， Z2 d2， 蜗杆跨距 蜗杆刚度 Z23m/s：铸造锡青铜 (ZCuSn10P1，ZCuSn5PbZn5)vs4m/s：铸造铝铁青铜(ZCuAl10Fe3)vs3 m/s, Kv =1.11.2 K齿向载荷分布系数(xsh)， 载荷平稳 K=1；

6、载荷波动 K=1.31.6 HB300 MPa，H 与N无关，由表11-6查取；B300 MPa, H与N有关，H=KHNH ， H 由表11-7查取；4） H 许用应力第22页/共40页第二十三页，共41页。j 蜗轮一转内，同一轮齿的啮合次数；n2 蜗轮转速， r/min ;Lh 工作寿命，h 。hL260jnN 第23页/共40页第二十四页，共41页。2、蜗轮齿根弯曲强度计算(j sun)将蜗轮近似作为斜齿轮，进行弯曲强度计算(j sun)，代入相关参数，可得： 53. 1 2212FFaFYYmddKT校核公式：(1113)设计公式： YYZKTdmFaF2221253. 1(1114)

7、式中参数： 1） YFa2 齿形系数(xsh)，按当量齿数 ZV2 = Z2/cos3 由P253，图1119查取。第24页/共40页第二十五页，共41页。2） Y 螺旋(luxun)角影响系数， Y = 1/1403） T2 蜗轮传递(chund)的转矩；4） F 许用应力，F =KFN F F ：计入齿根应力校正系数Ysa2 后的蜗轮基本许用应力，查表11-8 KFN ： 寿命系数， 96FNN10KhL260jnN 第25页/共40页第二十六页，共41页。四、蜗杆刚度计算(j sun)蜗杆结构特点：细长轴蜗杆变形 影响正确啮合 刚度计算(j sun)刚度计算(j sun)：蜗杆简化为以齿

8、根圆为直径 的简支圆截面梁。 48 2121yEIFFyrt挠度：Ft1、Fr1 : 蜗杆所受周向、径向(jn xin)力；E ： 弹性模量； I =df14 / 64 ： 惯性矩； y = d1/1000第26页/共40页第二十七页，共41页。啮合摩擦效率（蜗杆主动时）：v1tgtg96. 095. 032一般：321总效率：第27页/共40页第二十八页，共41页。滑动速度 Vs ：smndVVs/cos100060cos111式中： : 导程（螺旋(luxun)升）角；v ：当量摩擦角，由Vs查表1118；自锁条件(tiojin)： v第28页/共40页第二十九页，共41页。二、润滑蜗杆传

9、动 Vs 高，润滑具有特别重要意义(yy)！润滑方式： 浸油（油池）润滑 喷油润滑 压力喷油润滑润滑方式选择： 由 Vs 查表1121确定第29页/共40页第三十页，共41页。三、热平衡计算热平衡计算原因：Vs，发热，热平衡计算准则：单位(dnwi)时间内，发热量H1散热量H2 发热量 摩擦功耗 ： H1 = 1000P（1- ）散热量： H2 =d S（t0 ta）t0 油的工作温度；ta 环境温度；d 传热系数； S 散热面积。CSPttda00 706011000油温：第30页/共40页第三十一页，共41页。要点：1、 油工作温度应限制(xinzh) t0 80时，应采取措施： 1）增大散热面积； 2）风冷加风扇； 3）水冷 加循环冷却水管；散热面积：2011000mmttPSad第31页/共40页第三十二页，共41页。加散热片和风扇的蜗杆传动第32页/共40页第三十三页，共41页。装有循环冷却管路的蜗杆传动第33页/共40页第三十四页，共41页。第34页/共40页第三十五页，共41页。蜗轮的结构形式齿圈式青铜齿圈及铸铁轮芯用于尺寸不大， 温度变化小的地方第35页/共40页第三十六页，共41页。螺栓联接式用普通螺栓或铰制孔螺栓联接：用于尺寸大或易磨损的