蜗 杆 传 动.ppt

1、蜗杆传动 蜗杆传动是机械传动中的一种重要形式。其涉及的理论知识与齿轮传动有共同点又有不同之处。本部分根据蜗杆传动的特点，介绍其传动原理、设计理论、加工、安装及维护的基本方法。,基本要求 重点难点 主要内容,基本要求,1掌握蜗杆传动的几何参数的计算及选择方法，着重了解杆径系数q的含义及引入此系数的重要性； 2掌握蜗杆传动的受力分析及强度计算； 3了解蜗杆传动的热平衡原理和计算方法； 4了解蜗杆的种类、特点、变位及蜗杆轴的挠度计算； 5掌握蜗杆、蜗轮的结构、润滑方法.,返回,重点与难点,1重点：蜗杆传动的失效形式和计算准则；蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的效率和热平衡计算. 2难

2、点：蜗轮转向的确定和不同条件下参数的正确选用.,返回,主要内容,1.蜗杆的种类及加工方法； 2.蜗杆传动的特点、失效形式、材料选择和结构； 3.圆柱蜗杆传动的基本参数； 4.蜗杆传动的受力分析和效率计算； 5.圆柱蜗杆传动的强度计算； 6.温度计算； 7.蜗杆传动的润滑；,返回,1、特点及应用 优点结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。 缺点在制造精度和传动比相同的条件下，蜗杆传动的效率比齿轮传动低，同时蜗轮一般需用贵重的减摩材料(如青铜)制造。 应用蜗杆传动多用于减速，以蜗杆为原动件。也可用于增速，齿数比单级为515，但应用很少。,131 概述,2、分类,蜗 杆,

3、按形状不同,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,锥蜗杆传动,阿基米德蜗杆(ZA型),渐开线蜗杆(ZI型),法向直廓蜗杆(ZN型),按螺旋线方向不同,左旋,右旋,按蜗杆头数不同,单头蜗杆,多头蜗杆,(一)、失效形式,齿面胶合,过度磨损,闭式传动：,按齿面接触疲劳强度设计,校核齿根弯曲疲劳强度,计算热平衡,蜗杆刚度,蜗轮,(二）、常用材料,蜗杆：,40、45、40Cr,蜗轮：,铸造锡青铜，,铸造铝铁青铜,要求：1）足够的强度 2）良好的减摩、耐磨性 3）良好的抗胶合性,132 失效形式、材料选择和结构,（一）、主要参数及其选择,1、模数m和压力角,2、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q,蜗杆加工,蜗轮加工,

4、直径系数,3、蜗杆头数Z1,主平面,133 圆柱蜗杆传动的基本参数,4、导程角,如图,5、传动比 i 和齿数比 u,6、蜗轮齿数Z2,7、标准中心距 a,（二）、蜗杆传动变位的特点,变位的目的,蜗轮变位,1）中心距改变,，Z2不变,，传动比i12不变,2）中心距不变， Z2改变,三、蜗杆传动的几何尺寸计算,蜗轮喉圆直径da2、蜗轮顶圆直径de2，蜗轮齿宽B，蜗轮齿宽角，蜗杆齿宽b1等,134 蜗杆传动受力分析和效率计算,力的大小,圆周力,轴向力,径向力,（一）、受力分析,Ft主反从同,力的方向和蜗轮转向的判别,Fr指向各自的轴线,Fa1蜗杆左右手螺旋定则,轴向力,径向力,圆周力,蜗轮转向的判别

5、 ：,Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向,判定蜗轮转向 例1,判定蜗轮转向 例2,（二）、蜗杆传动的效率,由啮合摩擦损耗所决定的效率,轴承的效率,蜗杆或蜗轮搅油引起的效率, 当量摩擦角,蜗杆传动设计时，可根据蜗杆头数估取传动效率,Z1 1， 2， 4， 6 效率 0.7， 0.8， 0.9， 0.95,135 圆柱蜗杆传动的强度计算,1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算,按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算,校核公式,ZE材料的弹性系数,ZP接触系数,基本许用接触应力，表10-7,接触强度寿命系数,（1）当蜗轮材料,（2）若蜗轮材料, 许用应力, 许用应力,设计公式,定m , q（表10-2）,2

6、、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,主平面内相当于齿条与斜齿轮啮合,YFa2 蜗轮齿形系数,当量齿数，图10-15,蜗轮基本许用应力,设计公式,136 温度计算,（一）、润滑油工作温度 油池润滑的蜗杆传动，在同一单位时间巾，传动的发热量为1 000P1(1)，箱体的散热量为w A(t1 - t2)；可求出箱体的工作温度和应满足的要求为： ,（二）、冷却方法和计算 在蜗杆轴端装设风扇 外冷却压力喷油润滑 油池内安装冷却水管,137 蜗杆传动的润滑,一、蜗杆传动的润滑,目的：1）提高效率；,2）降低温升，防止磨损和胶合,1、润滑油,2、润滑油粘度及给油方法,3、润滑油量,浸油深度,二、蜗杆传动热平衡计算,润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损和胶合。,效率低，发热大，温升高，润滑油粘度下降,原因,设蜗杆传动功率为P（ K W）,效率为,蜗杆传动单位时间的发热量为,自然冷却方式，单位时间散热量为,Kd箱体表面散