《机械设计基础》课件-第5章蜗杆传动

机械设计基础

机械设计基础概论常用机构带传动和链传动齿轮传动蜗杆传动螺纹联接与螺旋传动目录/CONTENTS1235轴的设计及轮毂连接轴承

联轴器和离合器弹簧678109411机械的平衡与调速12轮系及减速器蜗杆传动第5章4学习目标

第5章蜗杆传动

知识学习目标●掌握蜗杆传动特点、类型及主要参数和几何尺寸●掌握蜗杆和蜗轮的结构特点、材料和精度●了解蜗杆传动的受力分析、滑动速度和效率

●了解蜗杆传动的强度计算特点和失效形式和计算准则；●掌握蜗轮齿面接触疲劳强度、齿根弯曲强度和热平衡计算

技能训练目标●掌握蜗杆传动计算及其设计5

第5章蜗杆传动【生产机器应用导入例】电动蜗杆卷扬机65.1蜗杆传动的特点和类型5.1.1蜗杆传动的特点

第5章蜗杆传动蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°

蜗杆传

动的特点(1)传动比大，结构紧凑传动比可达1000(2)连续啮合，传动平稳，噪声很小(3)具有自锁性(5)制造成本高(4)传动效率低，摩擦磨损较大7第5章蜗杆传动

轮系两

大

类5.1蜗杆传动的特点和类型

（1）圆柱蜗杆传动（2）环面蜗杆传动

5.1.2蜗杆传动的类型（1）圆柱蜗杆传动图5-3阿基米德蜗杆图5-4渐开线蜗杆图5-5圆弧圆柱蜗杆传动8第5章蜗杆传动

5.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

1、模数

、压力角

和蜗杆蜗轮传动的正确啮合

2.传动比

、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2

5.2.1圆柱蜗杆传动的主要参数及选择

（5-1）=蜗杆传动的正确啮合条件为

=q=d1/m

3、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q表5-2蜗杆的基本尺寸和参数（Σ=90º）(摘自GB/T10085-1988)9第5章蜗杆传动

5.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

4、导程角γ

5、蜗杆传动的标准中心距

5.2.1圆柱蜗杆传动的主要参数及选择

（5-1）=

5.2.2标准阿基米德蜗杆传动主要几何尺寸

tanγ=pz／πd1＝z1

pa／πd1＝z1m／d1＝z1／q

105.3蜗杆传动的失效形式、材料、结构和精度5.3.1蜗杆传动的失效形式和设计准则第5章蜗杆传动

蜗杆传动的

失效形式和设计准则1．齿面相对滑动速度vs

2．轮齿的失效形式3．轮齿的设计准则较大的滑动速度vs，最易产生的失效形式为齿面磨损和胶合蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有齿面点蚀、齿面磨损、胶合及轮齿折断等通常按齿面接触疲劳强度设计，并校核齿根弯曲疲劳强度，为避免发生胶合失效还必须作热平衡计算115.3蜗杆传动的失效形式、材料、结构和精度5.3.2蜗杆传动的材料、结构和精度第5章蜗杆传动5.3.蜗杆传动的材料、

结构和精度1．蜗杆和蜗轮的材料

2．蜗杆和蜗轮的结构3．蜗杆传动精度等级的选择蜗杆材料一般用优质碳素钢或合金钢制造，如45、40Cr硬度为45～50HRC，应用于中低速、中载传动。但对于高速重载的蜗杆，应使用20Cr，20CrMnTi和等，经渗碳淬火至硬度为58～63HRC。蜗轮常用材料为锡青铜、无锡青铜或灰铸铁制造有ZQSn10-1和ZQSn6-6-3，适用于滑动速度vs>3m/s的重要传动

表5-4蜗杆传动的精度等级选择12第5章蜗杆传动5.4蜗杆传动的强度计算及参数选择5.4.1蜗杆传动的受力分析

以右旋蜗杆为主动件并按图示方向转动，由蜗杆右（左）手螺旋定则确定轴向力Fa1的方向，即用右手四指指向蜗杆转向，大拇指所指方向就是蜗杆所受轴向力Fa1的方向。圆周力Ft1与主动蜗杆转向相反；径向力Fr1的方向为由啮合点分别指向各自的轮心。同时Fa2、Ft2与Fr2可由Ft1与Fa2、Fa1与Ft2、Fr1与Fr2的作用力与反作用力关系确定。135.4蜗杆传动的强度计算及参数选择5.4.2蜗轮齿面接触疲劳强度计算第5章蜗杆传动

蜗轮齿面接触疲劳

强度计算1．校核公式

2．设计公式≤

≥145.4蜗杆传动的强度计算及参数选择5.4.3蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算第5章蜗杆传动5蜗轮轮齿的齿根弯曲

疲劳

强度计算1．校核公式

2．设计公式

155.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算5.5.1蜗杆传动的效率第5章蜗杆传动5总效率与齿轮传动的

总效率类似，即

一般取η2η3＝0.95～0.97：

16第5章蜗杆传动5.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算5.5.2蜗杆传动的润滑表5-9蜗杆传动的润滑油粘度及润滑方法17第5章蜗杆传