機械設(shè)計第11章蝸桿傳動

第11章蝸桿傳動,11-1蝸桿傳動概述,11-2蝸桿傳動的類型,11-3普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸,11-4普通蝸桿傳動的承載能力計算,11-6圓柱蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計,11-5蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,11-1蝸桿傳動概述,作用：用于傳遞交錯軸之間的回轉(zhuǎn)運動和動力。蝸桿主動、蝸輪從動。,90,形成：若單個斜齒輪的齒數(shù)很少（如z1=1）而且1很大時，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完整的螺旋。,所得齒輪稱為蝸桿,而嚙合件稱為蝸輪。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,改進措施：將刀具做成蝸桿狀，用范成法切制蝸輪，所得蝸輪蝸桿為線接觸。,優(yōu)點：傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、噪聲小。,分度機構(gòu)：i=1000,通常i=880,缺點：傳動效率低、蝸輪齒圈用青銅制造，成本高。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,圓柱蝸桿,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,環(huán)面蝸桿,錐蝸桿,錐蝸桿傳動中，蝸桿是由在節(jié)錐上分布的等導程的螺旋形成的，而蝸輪在外觀上就像一個曲線錐齒輪，它是用與錐蝸桿相似的錐滾刀在普通滾齒機加工而成的。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿的齒面一般是在車床上用直線刀刃的車刀切制而成，車刀安裝位置不同，加工出的蝸桿齒面的齒廓形狀不同。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿,圓弧圓柱蝸桿傳動與普通圓柱蝸桿傳動的區(qū)別僅是加工用的車刀為圓弧刀刃。,傳動特點：,1）傳動效率高，一般可達90%以上；,2）承載能力高，約為普通圓柱蝸桿的1.52.5倍；,3）結(jié)構(gòu)緊湊。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,阿基米德蝸桿,單刀加工,阿基米德蝸桿(ZA),廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,阿基米德蝸桿(ZA),阿基米德蝸桿,雙刀加工,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,漸開線蝸桿(ZI),漸開線蝸桿,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,法向直廓蝸桿(ZN),廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,法向直廓蝸桿(ZN),dx,延伸漸開線,車刀對中齒槽中心法面,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK),是一種非線性螺旋齒面蝸桿。不能在車床上加工，只能在銑削或磨削，加工時工件作螺旋運動，刀具作旋轉(zhuǎn)運動。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,環(huán)面蝸桿傳動特點：,（1）傳動效率高，一般可達85%90%；,（2）承載能力高，約為阿基米德蝸桿的24倍；,（3）要求制造和安裝精度高。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,類型,環(huán)面蝸桿傳動,圓柱蝸桿傳動,11-2蝸桿傳動的類型,錐蝸桿傳動,普通圓柱蝸桿傳動,圓弧圓柱蝸桿傳動,阿基米德蝸桿,漸開線蝸桿,法向直廓蝸桿,錐面包絡(luò)圓柱蝸桿,錐蝸桿傳動特點：,（1）同時接觸的點數(shù)較多，重合度大；,（2）傳動比范圍大，一般為10360；,（3）承載能力和傳動效率高；,（4）制造安裝簡便，工藝性好。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,蝸桿旋向：左旋、右旋(常用),精度等級：,對于一般動力傳動，按如下等級制造：,v17.5m/s7級精度,v13m/s8級精度,v112m/s時ZCuSn10P1錫青銅制造。,vS28時，效率增加很少。,當v時，蝸桿具有自鎖性，但效率很低。4m/s時，采用蝸桿在上的結(jié)構(gòu)。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,三、蝸桿傳動的熱平衡計算,由于蝸桿傳動效率低，發(fā)熱量大，若不及時散熱，會引起箱體內(nèi)，油溫升高，潤滑失效，導致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此，對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算,由熱平衡條件H1=H2,其中P1蝸桿傳遞的功率；,d表面散熱系數(shù)；一般取d=8.1517.45W/(m2),S散熱面積(m2),指箱體外壁與空氣接觸而內(nèi)壁被油飛濺到的箱殼面積。對于箱體上的散熱片，其散熱面積按50%計算。,摩擦損耗產(chǎn)生的熱量H1=1000P1(1-),箱璧散發(fā)的熱量H2=dS(t0-ta),蝸桿傳遞的效率；,t0工作油溫，一般取6070,ta工作環(huán)境溫度，一般取20,保持工作溫度所需散熱面積,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,當工作油溫t080或散熱面積不足時，應采取散熱措施：,（1）增加散熱面積加散熱片；,（2）提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)加風扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,蝸桿的結(jié)構(gòu):,通常與軸制成一體,z1=1或2時：b1(11+0.06z2)m,z1=4時:b1(12.5+0.09z2)m,蝸桿軸,蝸桿長度b1的確定：,12-6圓柱蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計,(1)無退刀槽結(jié)構(gòu)：加工螺旋部分時只能用銑制的辦法。,(2)有退刀槽：加工螺旋部分時只能用銑制的辦法。,廣西工學院專用作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘