chap12 蜗杆传动

1、Chap 12 蜗杆传动,1 熟练掌握蜗杆的传动特点、失效形式和计算准则； 2 熟练掌握蜗杆和蜗轮的结构特点； 3 掌握蜗杆传动的受力分析 4 了解蜗杆传动的强度计算特点； 5 掌握蜗杆传动的热平衡效率、润滑和效率,主要内容,本章重点,传动特点与结构特点,受力分析,强度计算,12-1 蜗杆传动概述,一、概述 1 蜗杆传动：用于在交错轴(90 ) 间传递运动和动力。 2 组成：蜗杆和蜗轮。 3 类型：右旋蜗杆和左旋蜗杆。 单头蜗杆、双头蜗杆 、多头蜗杆,z=14,二、蜗杆传动的类型,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,1 结构紧凑 2 冲击载荷小，传动平稳，噪声低 3 具有自锁性 4 因此摩擦损失较大，

2、效率低 5 蜗轮常须采用价格较昂贵的减磨材料，成本高。 6 蜗杆轴向力较大，致使轴承摩擦损失较大。,三、 蜗杆传动的特点,四、蜗杆传动的应用,卷扬机：起安全保护作用； 机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器或设备中。,手动蜗杆传动卷扬机,中间平面中，相当于齿轮齿条啮合。,12.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,1 模数m和压力角,一、圆柱蜗杆传动的主要参数,正确啮合条件： 蜗杆的轴向模数ma1和压力角a1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角t2，即 ma1=mt2=m a1=t2 m和规定为标准值，模 数m的标准值见表12-1，压力角规定为20。,蜗杆分度圆柱(中圆柱)d1：齿厚和齿槽宽

3、相等的圆柱。 两交错轴为90的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导程角等于蜗轮分度圆柱的螺旋角，且两者旋向相同，即 = ,蜗轮分度圆柱d2,2 传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2,传动比：,通常取z1=1、2、4。 z2=2780。 z1和z2值见表12-2。,通常取5i70，优先采用15i50；增速传动5i15,3 蜗杆直径系数q和导程角,为加工方便，GB10085-88中规定d1,蜗杆直径系数q,d1，q，传动效率,vs对齿面失效形式、润滑情况、发热和效率有影响。,4 齿面间滑动速度vs,5 中心距a,a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z1),蜗杆节圆与分度圆重合。,二、圆柱蜗杆传动的几

4、何尺寸,交错轴为90 、标准传动，见表12-3。,z1、z2d1、q,注意：,d1=mq,12-3 蜗杆传动的失效形式、 材料和结构,1.失效形式 :,胶合、磨损、点蚀（蜗轮轮齿上）,原因：相对滑动速度大,2.设计准则：同齿轮（蜗轮轮齿上）,3. 蜗杆、蜗轮的材料,对材料的要求：,减摩、耐磨、抗胶合,高的强度及光洁度、足够的刚度,最好淬火钢，20Cr, 20CrMnTi 其余调质钢低速、人力传动、铸铁蜗轮,蜗轮材料,最好锡青铜 ZCuSn10p1(10-1), vs25 m/s ZCuSn5PbZn5(5-5-5) ,vs12 m/s 其余铝青铜、灰铸铁、尼龙, vs6 m/s,蜗杆材料,4.

5、 蜗杆、蜗轮的结构,蜗杆的结构通常为整体式蜗杆轴 蜗轮的结构通常为组合式,t1a2211 t2a1222 r1r2t2g 2iT19.55106P1i/n 1,1 转向判断,2 受力分析,mm,同斜齿轮,方向： 蜗杆为主动件，t1与圆周速度相反 蜗轮为从动件，t1与圆周速度相同 a1与t2相反,a2与t1相反 径向力方向分别指向各自的圆心。,12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析,12-5 圆 柱蜗杆传动的强度计算,蜗杆传动强度计算特点：,只计算蜗轮的强度（蜗杆的刚度） 闭式：齿面接触疲劳强度设计 校核齿根弯曲疲劳强度 开式：齿根弯曲强度疲劳设计 考虑胶合热平衡计算验算油温, 蜗轮齿面接触疲劳强度计

6、算,校核公式：,设计公式：,K=1.11.3,表12-4、12-5,a2 齿形系数 依当量齿数选取 螺旋角影响系数，=1-/120 许用弯曲应力= KFN 基本许用弯曲应力，查表可得。, 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,校核公式,Mpa,设计公式,mm3,12-6 圆 柱蜗杆传动的效率、润滑与热平衡计算,一、蜗杆传动的效率,闭式蜗杆传动的效率由三部分组成，蜗杆总效率为 =123,1：单独考虑啮合损耗时的效率； 2：考虑摩擦损耗时效率 3：考虑油阻损耗时的效率,蜗杆总效率主要取决于传动啮合效率1 ：,表12-6,初步计算估计其效率为：,二、蜗杆传动的润滑,润滑速度vs10 15m/s，压力喷油润滑,三、蜗杆传动的