《機(jī)械傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)》ppt課件

1、8.1 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn)8.2 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸8.3 蝸桿傳動(dòng)的失效方式及資料選擇蝸桿傳動(dòng)的失效方式及資料選擇8.4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算8.5 蝸桿傳動(dòng)的效率與熱平衡計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的效率與熱平衡計(jì)算8.1蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn) 蝸桿傳動(dòng)用來(lái)傳送空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，普通兩軸交角為90，如右圖所示。蝸桿傳動(dòng)由蝸桿與蝸輪組成。普通為蝸桿自動(dòng)、蝸輪從動(dòng)，具有自鎖性，作減速運(yùn)動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)廣泛運(yùn)用與各種機(jī)械和儀器設(shè)備之中。蝸桿傳動(dòng)一. 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型 圓柱蝸桿傳動(dòng)二二. 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 的特點(diǎn)的特點(diǎn)1、蝸桿傳動(dòng)的最

2、大特點(diǎn)是構(gòu)造緊湊、傳動(dòng)比、蝸桿傳動(dòng)的最大特點(diǎn)是構(gòu)造緊湊、傳動(dòng)比大。普通傳動(dòng)比大。普通傳動(dòng)比 i=10-40，最大可達(dá)，最大可達(dá)80。假設(shè)。假設(shè)只傳送運(yùn)動(dòng)如分度運(yùn)動(dòng)，其傳動(dòng)比可達(dá)只傳送運(yùn)動(dòng)如分度運(yùn)動(dòng)，其傳動(dòng)比可達(dá)1000。2、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小。、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小。3、可制成具有自鎖性的蝸桿。、可制成具有自鎖性的蝸桿。4、蝸桿傳動(dòng)的主要缺陷是效率較低。、蝸桿傳動(dòng)的主要缺陷是效率較低。5、蝸輪的造價(jià)較高。、蝸輪的造價(jià)較高。蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和運(yùn)用8.2 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸一、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇一、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇規(guī)定經(jīng)過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平

3、面為中間平面。 1.模數(shù)和壓力角 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算都是以中間平面內(nèi)的參數(shù)和幾何關(guān)系為規(guī)范。 在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于漸開(kāi)線齒輪與齒條的嚙合。2.蝸桿分度圓直徑d1及蝸桿直徑系數(shù)q3.蝸桿分度圓螺旋導(dǎo)程角 Z1、q知時(shí)，導(dǎo)程角即為定值。4.蝸桿的頭數(shù)Z1和蝸輪的齒數(shù)Z2 可參考表。5.蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)比i i=n1/n2=Z2/Z16.蝸桿傳動(dòng)的中心距a a=(d1+d2)/2=m(q+Z2)/2二、蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算二、蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 8.3 蝸桿傳動(dòng)的失效方式及資料選擇蝸桿傳動(dòng)的失效方式及資料選擇 一、蝸桿傳動(dòng)的失效方式 蝸桿傳動(dòng)的失效方式和齒輪傳動(dòng)相類(lèi)似。 由于資料和

4、構(gòu)造的緣由, 蝸桿螺旋部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒的強(qiáng)度, 所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。 蝸輪傳動(dòng)中由于蝸桿與蝸輪齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大, 效率低, 摩擦發(fā)熱大, 因此其主要失效方式是蝸輪齒面的膠合、 點(diǎn)蝕和磨損。 二、常用資料二、常用資料 由蝸桿傳動(dòng)的失效分析可知由蝸桿傳動(dòng)的失效分析可知, 蝸桿、蝸桿、 蝸輪的資蝸輪的資料要具有優(yōu)良的減摩性、料要具有優(yōu)良的減摩性、 耐磨性和抗膠合性能耐磨性和抗膠合性能, 并具并具有足夠的強(qiáng)度。有足夠的強(qiáng)度。 常用的蝸輪資料有常用的蝸輪資料有: 鑄錫青銅鑄錫青銅 ZCuSn10P1和和ZCuSn5Pb5Zn5, 適用于滑動(dòng)速度較高適用于滑動(dòng)速度較高的重要傳動(dòng)；

5、的重要傳動(dòng)； 鑄鋁青銅鑄鋁青銅ZCuAl9Fe4Ni4Mn2和和ZCuAl10Fe3, 其抗膠合才干雖比錫青銅差其抗膠合才干雖比錫青銅差, 但強(qiáng)度較但強(qiáng)度較高高, 價(jià)錢(qián)廉價(jià)價(jià)錢(qián)廉價(jià), 普通用于滑動(dòng)速度小于普通用于滑動(dòng)速度小于10 m/s的場(chǎng)所；的場(chǎng)所； 滑動(dòng)速度小于滑動(dòng)速度小于2 m/s時(shí)時(shí) , 可用灰鑄鐵?？捎没诣T鐵。 蝸桿資料主要蝸桿資料主要為碳鋼和合金鋼。為碳鋼和合金鋼。 為了防止變形為了防止變形, 常對(duì)蝸輪進(jìn)展時(shí)效常對(duì)蝸輪進(jìn)展時(shí)效處置。處置。 常用的蝸桿、常用的蝸桿、 蝸輪配對(duì)資料見(jiàn)表。蝸輪配對(duì)資料見(jiàn)表。 蝸輪常用蝸輪常用資料的許用接觸應(yīng)力見(jiàn)表和表。資料的許用接觸應(yīng)力見(jiàn)表和表。 蝸桿、

6、 蝸輪配對(duì)資料8.4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 二、蝸桿傳動(dòng)的受力分析二、蝸桿傳動(dòng)的受力分析1、蝸輪轉(zhuǎn)向確實(shí)定、蝸輪轉(zhuǎn)向確實(shí)定 2、 輪齒上的作用力蝸桿傳動(dòng)受力分析 力的大小計(jì)算如下: tan2222122212111trttaatFFFdTFFFdTF二、 強(qiáng)度計(jì)算 1) 蝸輪齒面接觸強(qiáng)度的計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)可以近似地看作齒條與斜齒輪的嚙合傳動(dòng), 因此以赫茲應(yīng)力公式為根底, 思索蝸桿和蝸輪齒廓特點(diǎn), 可推出齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式和設(shè)計(jì)公式。 校核公式:HHddmKTddKT2212222125005002) 蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度所限定的承載才干, 大都

7、超越齒面點(diǎn)蝕和熱平衡計(jì)算所限制的承載才干, 因此, 普通不進(jìn)展彎曲強(qiáng)度計(jì)算。 只需在少數(shù)情況下, 如在劇烈沖擊的傳動(dòng)中或蝸輪采用脆性資料時(shí), 計(jì)算其彎曲強(qiáng)度才有意義。 需求計(jì)算時(shí)可參考有關(guān)書(shū)籍。 8.5 蝸桿傳動(dòng)的效率與熱平衡計(jì)算 一、 蝸桿傳動(dòng)的效率 閉式蝸桿傳動(dòng)的總效率包括三部分: 輪齒嚙合摩擦損失效率、 軸承摩擦損失效率及零件攪動(dòng)光滑油飛濺損失效率。 其中最主要的是嚙合摩擦損失效率, 其大小可近似用螺旋傳動(dòng)的效率公式計(jì)算。 后兩項(xiàng)功率損失不大, 其效率普通為0.950.97。 因此, 蝸桿自動(dòng)時(shí), 蝸桿傳動(dòng)的總效率為)tan(tan)97. 095. 0(v式中, 為蝸桿導(dǎo)程角； v為當(dāng)

8、量摩擦角, 可根據(jù)滑動(dòng)速度vs由表查取。 蝸桿傳動(dòng)的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv和當(dāng)量摩擦角v蝸桿傳動(dòng)的總效率 2. 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 由于蝸桿傳動(dòng)相對(duì)滑動(dòng)速度大, 發(fā)熱量大, 假設(shè)不及時(shí)散熱, 那么會(huì)導(dǎo)致光滑不良而使輪齒磨損加劇, 甚至產(chǎn)生膠合, 因此, 對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)應(yīng)進(jìn)展熱平衡計(jì)算。 蝸桿傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能所耗費(fèi)的功率Ps為 Ps=1000(1-)P1 經(jīng)箱體分發(fā)熱量的相當(dāng)功率Pc為 Pc=ksA(t1-t0) 到達(dá)平衡時(shí), Ps=Pc, 因此可得到熱平衡光陰滑油的任務(wù)溫度t1的計(jì)算公式: 101)1 (1000ttAkPtss普通蝸桿傳動(dòng)的箱體散熱面積A, 可用下式估算：75. 110033. 0aA式中, a為中心距, 單位為mm。 3. 散熱措施 假設(shè)光滑油的任務(wù)溫度超越許用值, 那么可采用下述冷卻措施: (1)