模块三-任务五蜗杆传动

模块三机械传动的认知与应用任务五蜗杆传动带式运输机传动装置设计（续）案例导入已知条件:两班制，载荷较平稳空载起动，单向运转速度允差±5%。要求:设计蜗杆传动交错轴传动设计内容：选材料、精度定参数：m，z1，z2，q算几何尺寸选结构型式绘工作图初步分析蜗杆蜗轮第一节蜗杆传动的类型和特点第二节蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则常用材料和精度选择第四节蜗杆传动的润滑相关知识一、蜗杆传动的类型圆柱蜗杆环形面蜗杆锥蜗杆普通圆柱蜗杆圆弧齿蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆法面直廓蜗杆锥面包络蜗杆

加工方法齿形特点应用第一节蜗杆传动的类型和特点阿基米德蜗杆传动结构简单；磨削困难，承载低、效率低二、蜗杆传动的特点应用：中小功率，较低速度，传动比较大，要求结构紧凑，自锁。优点：传动比大，结构紧凑，一般5～80，传递运动达1000；传动平稳，无噪声；可自锁(γ≤ρv)缺点：效率低，一般0.7～0.9，自锁时η＜50％；制造成本高，蜗轮齿圈常用有色金属合金；轴向力大。一、蜗杆的基本参数及几何尺寸第二节蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算外形似梯形螺纹，轴面齿形参数同齿条，为标准值。①轴面模数ma1=m②轴面压力角αa1=α=20°③齿顶高系数h*a=1④顶隙系数c*=0.2⑤头数z1=1、2、4、6⑥分度圆直径d1（或导程角γ）1.蜗杆的基本参数d1≠mz1

蜗轮配对加工法①采用与蜗杆参数相同的滚刀；②滚刀的安装位置同蜗杆传动的工作位置；③无轴向进刀。为了限制滚刀数目d1＝mqq-----蜗杆直径系数有多少d1就有多少滚刀轴面齿距pa1=πm导程角γ(常为右旋)导程

ph=z1pa1=z1πm齿顶高、齿根高、齿顶圆直径、齿根圆直径计算公式同直齿轮2.蜗杆的几何尺寸二、蜗轮的基本参数及几何尺寸①端面模数mt2＝m②齿数z2③螺旋角β④端面压力角αt2=α=20°⑤齿顶高系数h*a=1⑥顶隙系数c*=0.2外形似斜齿轮，中截面齿形及参数同直齿轮，为标准值1.蜗轮的基本参数2.蜗轮的几何尺寸在中截面内，几何尺寸计算，与直齿轮公式相同三、蜗杆蜗轮啮合传动1.正确啮合条件中间平面：似齿轮齿条传动ma1＝mt2＝mαa1＝αt2＝αγ=β

（旋向相同）2.标准中心距3.传动比z1少，传动比大，效率低；z1多，加工难，常取1、2、4、6。z2＜17，根切，平稳性差。z2太大，蜗轮直径增大，蜗杆支承间距加大，弯曲刚度降低，啮合差。一般取28≤z2≤

80。传动比

i≈57~1614~3129~83z16421z229~3129~6329~6329~83一、失效形式闭式：蜗轮齿面胶合、点蚀开式：蜗轮轮齿磨损、折断第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、常用材料和精度选择二、设计准则闭式：抗点蚀——σH≤[σH]抗折断——σF≤[σF]热平衡核算开式：抗折断——σF≤[σF]对蜗杆：刚度计算足够的强度，良好的减摩、耐磨和抗胶合性能三、常用材料常用材料热处理应用场合20CrMnTi20Cr渗碳淬火，58～63HRC高速重载冲击大4540Cr表面淬火，45～55HRC高速重载平稳4540Cr调质，220～250HBS低速中载蜗杆常用材料常用材料应用场合铸锡青铜ZCuSn10P1vs≥3m/s重要传动ZCuSn5Pb5Zn5

铸铝铁青铜ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe3Mn2

vs≤4m/s一般传动铸黄铜ZCuZn38Mn2Pb2铸铁HT150HT200vs≤2m/s不重要蜗轮常用材料四、精度选择精度等级蜗轮圆周速度v2（m/s）适用范围6＞5中等精度机床的分度机构等7≤7.5中等精度工业运转机构的动力传动。如机床进给、操纵机构、电梯曳引装置等8≤3每天工作时间不长的一般动力传动。如起重运输机械减速器、纺织机械传动装置等9≤1.5低速传动或手动机构。如舞台升降装置，塑料蜗杆传动等蜗杆速度v1>4m/s，宜采用上蜗杆传动滑动速度vs（m/s）0∼10∼2.50∼5＞5∼10＞5∼15＞15∼25＞25载荷类型重重中（不限）（不限）（不限）（不限）运动粘度ν40（cSt