高职《机械设计基础》蜗杆传动

1、第11章蜗杆传动、11-1蜗杆传动的配置、特点和类型11-2蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算11-3蜗杆传动的故障形式11-4蜗杆传动的材料和结构；本章对蜗杆传动的特性、类型和故障形式的理解；11-1蜗杆传动的配置、特点和类型1、蜗杆普通蜗杆和蜗轮的轴在空间中徐璐垂直交错为90。一般情况下，传动装置中的蜗杆为主动零件，蜗轮为从动零件。第二，蜗杆传动功能，(1)驱动器平滑，噪音小。(2)传动比大，结构紧凑。(3)可自我锁定。(4)输送效率低，发热量大。(5)为了减少摩擦、减少磨损、提高齿面内的粘合力，蜗轮环通常采用贵重的青铜合金制造，成本高。蜗杆传动适用于双轴空间交错、传动比、i=880、i=1

2、550、传动工作率不大、间歇性工作的机器、汽车、仪表、起重和运输机械、冶金机械和其他机器的减速装置。最大转发功率达到750千瓦，但通常低于50千瓦。3，蜗轮的类型取决于蜗轮的形状。1.圆柱蜗杆传动，蜗杆引起的轴齿形状为：(1)普通圆柱蜗杆传动阿基米德圆柱蜗杆传动(ZA类型):在与蜗杆轴垂直的中间平面中，蜗杆为梯形齿条，蜗轮为渐开线齿轮，蜗杆和蜗轮与机架和齿轮啮合类似。这种蜗杆难以磨削，因此精度不高，不需要磨削加工时被广泛采用。渐开线圆柱蜗杆传动(ZI类型):蜗杆端面是锥形齿截面轮廓。这种蜗杆可以保证磨削及高精度，但磨削需要专用机器。垂直轮廓圆柱蜗杆传动(ZN类型):垂直制动器的蜗杆齿形为直边梯

3、形，端面的内齿形为扩展梯度。这种蜗杆不易磨削，很难获得高精度。锥形包络圆柱蜗杆传动(ZK类型):使用圆锥形圆盘铣刀和圆锥形圆盘砂轮加工。易于蜗杆磨削和蜗轮加工，准确度和硬度更高。(2)圆弧齿圆柱蜗杆(ZC蜗杆)传动：非直线圆柱蜗杆，中间平面上蜗杆的齿轮廓是凹圆弧，对应的蜗轮齿轮廓是凸圆弧。特征：蜗轮和蜗轮两个共轭齿通过凹凸啮合提高齿面接触强度。摩擦系数小，齿侧不磨损，驱动效率可达95%以上。在不减弱蜗杆强度的情况下，可以增加蜗轮的齿根厚度，从而增加蜗轮齿的弯曲强度。大传动比范围，imax=100，复杂制造工艺，质量轻。驱动器中心距离很难调整，对中心距离误差的敏感度很强。环面蜗杆传动机构：轴承容

4、量强。3.圆锥蜗轮：结构不对称，不能正向或反向。普通圆柱蜗杆传动加工简单，应用最广。本章仅讨论以阿基米德蜗杆为代表的普通圆柱蜗杆传播。齿面通常是直线刀片的汽车，在车床上切割，车削刀具安装位置不同，加工的蜗杆齿面的齿廓形状不同。中间平面上的蜗杆的齿轮廓是凹圆弧，与之匹配的蜗轮齿轮廓是凸圆弧。此蜗杆同时齿数较多啮合，传动稳定；牙齿表面有助于润滑油膜的形成，传输效率高。第三，齿数多、重合度大的蜗杆传动类型；传动比范围(10360)；承载能力和效率高。结构不对称。(ZC蜗杆)，11-2蜗杆传动的默认参数和尺寸计算，垂直于蜗轮轴并通过蜗杆轴的平面称为中间平面。在中间平面上啮合蜗轮和蜗轮就像渐开线齿条和齿

5、轮的啮合一样。蜗杆传动的设计计算基于中间平面的默认参数和几何尺寸。、蜗杆传动类似于螺杆传动。相对于螺旋(蜗杆的螺旋齿)方向，蜗杆有向右和向左的角度，通常使用右侧蜗杆，只有在特殊情况下使用向左。蜗杆有一个仅有一个螺纹线的单头蜗杆，两个或更多螺纹线，称为多线程蜗杆。通常，蜗杆的头数为z1=1、2、4。蜗杆传动、1、蜗杆传动的主要参数和选择、1。蜗杆头数Z1、蜗轮齿数z2和传动比I、较小的蜗杆头数(例如单头蜗杆)可以达到较大的传动比，但驱动效率较低。蜗杆刀头的数量越多，驱动效率越高，但蜗杆刀头的数量太多，加工起来就不容易。通常，蜗杆刀头为1、2、4。蜗轮齿数主要取决于齿轮比，即z2=I Z1。Z2不

6、应太小，例如z228。否则，驱动器稳定性将下降。Z2也太大了，会渡边杏。建议不要大于80。通常，Z2选择3263。否则，如果系数恒定，蜗杆直径将增加，啮合蜗杆长度增加，蜗杆刚度小，变形容易影响啮合精度。请参阅表11-1。齿轮比I，2。模块m和压力角a，蜗杆与蜗轮结合时，蜗杆的轴面模块，压力角必须与蜗轮的端模块，压力角相同。也就是说，ma1=mt2=m aa1=at2=20，3。铅角，蜗杆分度圆铅角；l蜗杆螺旋引线(mm)；m和D1为标准时为Z1，精确啮合时蜗杆螺旋方向相同，b蜗轮分度圆螺旋角。D1蜗杆分度圆直径(mm)；m标准模块(mm)。Pa1蜗杆轴向节距(mm)；4 .国家标准为每个标准模

7、块指定标准蜗杆分度圆直径D1的常数，以限制滚刀的数量，因为蜗杆分度圆直径D1和蜗杆直径系数q、蜗轮由与蜗杆大小相等的蜗杆滚刀对组成。直径D1与模组m的比率称为蜗杆直径系数。参考表11-2，当模块m恒定时，q值增大，蜗杆直径D1增大，蜗杆刚度增大。因此，对于较小的模块化蜗杆，指定了较大的q值以确保蜗杆的刚度足够。5.中心距离，2，蜗杆传动的几何尺寸计算(参见表11-3)，标准中心距离，径向间隙，蜗杆螺旋角，蜗杆导引角D1蜗杆分度圆直径(mm)；N1蜗杆速度(r/min)；-蜗杆分度圆的导引角。11-3蜗杆传动的故障形式和计算标准，2 .齿轮的故障形式-蜗杆传动的故障形式-齿点侵蚀、磨损、粘合和齿轮齿断裂。蜗杆传动工作齿侧之间的滑动速度大，热量大，导致齿侧粘合和磨损的可能性大。特别是润滑不良或冷却条件不好的情况下，齿面很可能粘合在一起。封闭蜗杆传动主要有齿表面粘合和配合，开放蜗杆传动的齿侧磨损和齿侧破损。3 .蜗杆传动的计算标准，(1)对于闭合蜗轮传动，通常设计为齿表面接触疲劳强度，并检查齿根弯曲疲劳强度。(2)在开口蜗轮传动或传动期间载荷波动大的情况下，通常仅设计齿根的弯曲疲劳强度。(3)蜗杆传动中摩擦严重，发热高，效率低，封闭蜗杆传动装置还必须进行热平衡计算，以免发生粘滞故障。4