第五節(jié)蝸桿蝸輪傳動ppt課件

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)模塊三模塊三 常用機械傳動常用機械傳動第五節(jié)第五節(jié) 蝸桿蝸輪傳動蝸桿蝸輪傳動2 模塊三模塊三 常用機械傳動常用機械傳動蝸桿傳動蝸桿傳動知識點知識點蝸桿傳動的類型和特點蝸桿傳動的類型和特點蝸桿傳動的幾何尺寸計算蝸桿傳動的幾何尺寸計算蝸桿傳動的失效形式和計算準則蝸桿傳動的失效形式和計算準則蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算技能點技能點蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇能設(shè)計簡單的蝸桿傳動能設(shè)計簡單的蝸桿傳動34教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容研究對象：以阿基米德蝸桿傳動為主研究對象：以阿基米德蝸桿傳動為主研究內(nèi)容：蝸桿傳動的類型、特點、

2、主要參研究內(nèi)容：蝸桿傳動的類型、特點、主要參數(shù)和幾何尺寸計算的方法，分析蝸桿傳動的數(shù)和幾何尺寸計算的方法，分析蝸桿傳動的失效形式與設(shè)計準則，設(shè)計的思路和方法，失效形式與設(shè)計準則，設(shè)計的思路和方法，以及安裝和維護方面應(yīng)注意的問題。以及安裝和維護方面應(yīng)注意的問題。重點：蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算重點：蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算5 蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成。用于傳遞空間兩蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成。用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力。通常兩軸交錯角為交錯軸之間的運動和動力。通常兩軸交錯角為90，一般蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。一般蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。1. 1.蝸桿傳動的組成蝸桿傳

3、動的組成 6優(yōu)點：優(yōu)點： 1.傳動比大。傳動比大。i= 10 40，最大可達，最大可達80。 若只若只傳遞運動，傳動比可達傳遞運動，傳動比可達1000。 2.傳動平穩(wěn)、噪聲小。傳動平穩(wěn)、噪聲小。 3.可制成具有自鎖性的蝸桿。可制成具有自鎖性的蝸桿。 缺陷：缺陷： .效率較低。效率較低。=0.70.8。 .蝸輪造價較高。蝸輪造價較高。用途：蝸桿傳動主要用于傳動比較大，結(jié)構(gòu)要用途：蝸桿傳動主要用于傳動比較大，結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合；或用于需要傳動具有自鎖性能求緊湊的場合；或用于需要傳動具有自鎖性能的場合。的場合。 2.2.蝸桿傳動的特點和用途蝸桿傳動的特點和用途 7按蝸桿的形狀不同，蝸桿傳動可分為圓柱

4、按蝸桿的形狀不同，蝸桿傳動可分為圓柱蝸桿傳動、圓弧面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動。蝸桿傳動、圓弧面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動。其中圓柱蝸桿傳動應(yīng)用最廣。其中圓柱蝸桿傳動應(yīng)用最廣。3.3.蝸桿傳動的類型蝸桿傳動的類型 8圓柱蝸桿按螺旋面形狀的不同可分為漸開線蝸桿和阿基米圓柱蝸桿按螺旋面形狀的不同可分為漸開線蝸桿和阿基米德蝸桿。德蝸桿。阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿ZAZA型）型）垂直于軸線平面的齒廓為阿基垂直于軸線平面的齒廓為阿基米德螺線，過軸線的平面內(nèi)齒廓為直線，加工簡單，精度米德螺線，過軸線的平面內(nèi)齒廓為直線，加工簡單，精度較低。（軸向直廓蝸桿）較低。（軸向直廓蝸桿）漸開線蝸桿漸開線蝸桿ZIZI型）型）刀刃

5、平面與蝸桿基圓柱相切，端刀刃平面與蝸桿基圓柱相切，端面齒為漸開線，適于較高速度和較大的功率。面齒為漸開線，適于較高速度和較大的功率。3.3.蝸桿傳動的類型蝸桿傳動的類型 9蝸桿傳動的實物蝸桿傳動的實物10第二講第二講 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算 通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間平面。平面。11 在中間平面內(nèi)，普通圓柱蝸桿傳動相當于在中間平面內(nèi)，普通圓柱蝸桿傳動相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合傳動，所以設(shè)計計漸開線齒輪與齒條的嚙合傳動，所以設(shè)計計算都以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準，并算都以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)

6、系為準，并沿用圓柱齒輪傳動的計算關(guān)系。沿用圓柱齒輪傳動的計算關(guān)系。1.蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇第二講第二講 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算(1)(1)模數(shù)模數(shù)mm和壓力角和壓力角 規(guī)定：蝸輪、蝸桿在中間平面的模數(shù)和壓力角為規(guī)定：蝸輪、蝸桿在中間平面的模數(shù)和壓力角為標準值。標準值。 t2a1t2a1mmm12(2) (2) 蝸桿頭數(shù)蝸桿頭數(shù)Z1 Z1 ，蝸輪齒數(shù)，蝸輪齒數(shù)Z2Z2和傳動比和傳動比i i單頭蝸桿單線蝸桿）單頭蝸桿單線蝸桿）: : 蝸桿蝸桿上只有一條螺旋線，即在端上只有一條螺旋線，即在端面上只有一個輪齒。面上只有一個輪齒。

7、雙頭蝸桿雙線蝸桿）雙頭蝸桿雙線蝸桿）: :蝸桿蝸桿上有兩條螺旋線，蝸桿螺旋上有兩條螺旋線，蝸桿螺旋線頭數(shù)即為齒數(shù)。線頭數(shù)即為齒數(shù)。13常取常取Z1 =1Z1 =1，2 2，4 4，6 6， Z2 Z2根據(jù)傳動比而定。根據(jù)傳動比而定。一般情況下遵循的原則一般情況下遵循的原則: :1) 1)傳遞運動，要求傳動比大，傳遞運動，要求傳動比大， Z1 Z1取小值。取小值。 2) 2)傳遞動力傳遞動力 ， Z1 Z1取大值取大值 ，傳動效率和承載，傳動效率和承載 能力高；能力高； Z1 Z1太多，蝸桿加工困難。太多，蝸桿加工困難。 蝸輪齒數(shù)蝸輪齒數(shù)Z2Z2應(yīng)根據(jù)傳動比應(yīng)根據(jù)傳動比 i i 和和Z1Z1選取

8、。不宜選取。不宜大于大于8080。蝸桿傳動傳動比蝸桿傳動傳動比i (i=n1/n2=Z2/Z1)i (i=n1/n2=Z2/Z1)14(3)(3)蝸桿中圓直徑蝸桿中圓直徑d1d1及蝸桿直徑系數(shù)及蝸桿直徑系數(shù)q qmdq1qz1tan即即: :當當Z1Z1、q q已知時，螺旋線升角已知時，螺旋線升角即為定即為定值。值。(4)(4)蝸桿螺旋線升角蝸桿螺旋線升角mzPzLa11111111tandmzdmzdL151 1、蝸桿傳動的失效形式、蝸桿傳動的失效形式 由于蝸桿傳動齒面間相對滑動速度大，發(fā)熱由于蝸桿傳動齒面間相對滑動速度大，發(fā)熱量大而效率低，其失效形式主要是：齒面膠量大而效率低，其失效形式主

9、要是：齒面膠合，磨損和齒面點蝕。合，磨損和齒面點蝕。16對于開式傳動，或傳動時載荷變動較大，或蝸對于開式傳動，或傳動時載荷變動較大，或蝸輪齒數(shù)大于輪齒數(shù)大于90時，通常只需按齒根彎曲疲勞強時，通常只需按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計。度進行設(shè)計。此外，由于蝸桿傳動時摩擦嚴重、發(fā)熱大、效此外，由于蝸桿傳動時摩擦嚴重、發(fā)熱大、效率低，對閉式蝸桿傳動還必須作熱平衡計算，率低，對閉式蝸桿傳動還必須作熱平衡計算，以免發(fā)生膠合失效。以免發(fā)生膠合失效。 2. 蝸桿傳動的材料準繩：準繩： 具有一定強度，具有一定強度， 良好的耐磨性和抗膠合良好的耐磨性和抗膠合的性能。的性能。17 (1) (1) 蝸桿材料蝸桿材料 一

10、般情況：一般情況：4545、35SiMn35SiMn、40Cr40Cr，表面淬火，表面淬火 HRC 45 HRC 4550 50 高速重載：高速重載：20Cr20Cr、15Cr15Cr、20CrMnTi20CrMnTi， 滲碳淬火滲碳淬火 56 5662 HRC 62 HRC 低速輕載或不重要傳動：低速輕載或不重要傳動：4545、4040，調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)HBS 220HBS 220300 300 (2) (2) 蝸輪材料蝸輪材料 一般情況：一般情況：ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe3 高速傳動：高速傳動：ZCuSn10PlZCuSn10Pl、 ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn5Pb5Zn5 低速輕載或不重要傳動：低速輕載或不重要傳動：HT150HT150、HT200HT2002. 蝸桿傳動的材料3.蝸桿、蝸輪精度等級及標注蝸桿、蝸輪精度等級及標注18. . 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) (1)蝸桿結(jié)構(gòu)蝸桿結(jié)構(gòu)(2)蝸