《機(jī)械基礎(chǔ)》完整課件五(模塊四蝸桿傳動(dòng))

1、魯中中等專業(yè)學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)模塊四 蝸桿傳動(dòng)任務(wù)1 分析蝸輪減速器的運(yùn)動(dòng)下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)目標(biāo)1、了解蝸桿傳動(dòng)類型2、能夠判斷蝸桿、蝸輪螺旋線方向及蝸輪回轉(zhuǎn)方向下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)引入蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用舉例蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用舉例下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)引入蝸桿主動(dòng)、蝸輪從動(dòng)。 蝸桿傳動(dòng)由蝸桿、蝸輪與機(jī)架組成。一般蝸桿為主動(dòng)件、蝸輪為從動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)用來傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般兩軸交角為90，如圖所示。蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性，作減速運(yùn)動(dòng)。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和儀器設(shè)備中。下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)分析1、蝸桿傳動(dòng)如何實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比？2、蝸輪、蝸桿螺旋線的方向如何判定？3、蝸桿傳動(dòng)有

2、哪些類型？下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接一、蝸桿、蝸輪的外形 二、蝸桿傳動(dòng)的類型三、蝸桿傳動(dòng)的應(yīng)用及特點(diǎn)四、蝸桿、蝸輪螺旋線的方向和回轉(zhuǎn)方向下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接一、蝸桿、蝸輪的外形下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接二、蝸桿傳動(dòng)的類型圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面面蝸桿傳動(dòng)錐面蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿(a)圓柱蝸桿傳動(dòng) (b)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) (c)錐蝸桿傳動(dòng) 錐面包絡(luò)蝸桿下一頁下一頁上一頁上一頁普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 知識鏈接類型圓柱蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng) 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

3、蝸桿齒面的齒廓形狀不同。環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接圓柱蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)(ZC) 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的區(qū)別僅是加工用的車刀為圓弧刀刃。 傳動(dòng)特點(diǎn)：1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)90%以上；2）承載能力高，約為普通圓柱蝸桿的1.5-2.5倍；3）結(jié)構(gòu)緊湊。類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng) 類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 類型錐蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 類型下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 漸開線蝸桿 法向直廓蝸桿 阿基米德螺線22阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿(ZA)普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)

4、 錐面包絡(luò)蝸桿 軸剖面內(nèi)的齒形為直線；在法向剖面內(nèi)的齒形為曲線；在端面上，其齒形為阿基米德螺線。應(yīng)用最為廣泛。 車刀對中齒槽中心法面下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接阿基米德螺線法向直廓蝸桿 漸開線蝸桿 阿基米德蝸桿普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 錐面包絡(luò)蝸桿車刀對中齒厚中心法面下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接漸開線基圓漸開線蝸桿(ZI)法向直廓蝸桿 漸開線蝸桿 阿基米德蝸桿普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 錐面包絡(luò)蝸桿 軸向剖面內(nèi)的齒形為曲線，在端面上的齒形為漸開線。 下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接潘存云教授研制 d dx x延伸漸開線車刀對中齒厚中心法面法向直廓蝸桿(ZN)漸開線蝸桿 阿基米德蝸桿法向直廓蝸桿 普通圓柱

5、蝸桿傳動(dòng) 錐面包絡(luò)蝸桿 軸向剖面內(nèi)的齒形為曲線，在垂直于螺旋線的法向剖面內(nèi)具有直齒廓，在端面上的齒形為一種延伸漸開線。 下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接潘存云教授研制法向直廓蝸桿(ZN) d dx x延伸漸開線22車刀對中齒槽中心法面普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿漸開線蝸桿 法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)蝸桿下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接22近似于阿基米德螺線近似于阿基米德螺線 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(shí)工件作螺旋運(yùn)動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。砂輪砂輪錐面包絡(luò)蝸桿（ZK）錐面包絡(luò)蝸桿漸開線蝸桿 阿基米德蝸桿法向直廓蝸桿 普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 下一頁下一頁上一頁上一頁知識

6、鏈接類型圓柱蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)85-90%；2）承載能力高，約為阿基米德蝸桿的2-4倍；3）要求制造和安裝精度高。 蝸桿體在軸向的外形是以凹圓弧為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面。下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接圓柱蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng) 類型錐蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)： 1）同時(shí)接觸的點(diǎn)數(shù)較多，重合度大；2）傳動(dòng)比范圍大，一般為10360； 3）承載能力和傳動(dòng)效率高； 4）制造安裝簡便，工藝性好。下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接三、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)1. 蝸桿傳動(dòng)的最大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大。

7、2. 傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。3. 可制成具有自鎖性的蝸桿。4. 蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是效率較低。5. 蝸輪的造價(jià)較高。通常在滾齒機(jī)上用蝸輪滾刀或飛刀加工成形。下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接蝸桿傳動(dòng)的應(yīng)用下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接四、蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定 1、判斷蝸桿或蝸輪的旋向 右手法則： 手心對著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正，若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋。 下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接2、判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向 左、右手法則： 左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的

8、線速度方向。 下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)實(shí)施 一、分析蝸桿傳動(dòng)的類型二、判定蝸桿、蝸輪的螺旋線方向及蝸輪的回轉(zhuǎn)方向下一頁下一頁上一頁上一頁知識小結(jié)1、蝸桿傳動(dòng)2、蝸桿傳動(dòng)的分類3、蝸桿傳動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的判定下一頁下一頁上一頁上一頁課后思考蝸桿傳動(dòng)和斜齒輪傳動(dòng)有什么異同？下一頁下一頁上一頁上一頁課后作業(yè)1、習(xí)題冊 模塊四 任務(wù)一 填空題、選擇題、判斷題、簡答題全部；2、找出幾例生活中應(yīng)用蝸桿傳動(dòng)的實(shí)例。下一頁下一頁上一頁上一頁結(jié)束語模塊四 蝸桿傳動(dòng)任務(wù)2 分析蝸輪減速器中蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)和尺寸下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)目標(biāo)1、了解蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件2、了解蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)3、了解蝸桿傳動(dòng)的基

9、本參數(shù)4、會計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)引入一級閉式蝸輪減速器下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)分析中間平面:通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為中間平面 (蝸桿軸面,蝸輪端面)在此平面內(nèi)，蝸輪與蝸桿的嚙 合，相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合。 參數(shù)和尺寸均在中間平面中間平面內(nèi)確定下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接一、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇 二、蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸的就算三、蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件四、蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)五、蝸桿傳動(dòng)的失效形式六、蝸桿、蝸輪的材料下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接一、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有模數(shù)、齒形角、蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)及蝸桿的分

10、度圓直徑等。蝸桿以軸向的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，蝸輪以端面的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)1、 模數(shù)m和齒形角第一系列第一系列1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40第二系列第二系列1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14蝸桿模數(shù)m值 GB10088-881、 模數(shù)m和齒形角蝸桿模數(shù)m值 GB10088-88下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接2、 蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q直徑d1與模數(shù)m的比值稱為蝸桿的直徑系數(shù)。mdq1下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的m與d1搭配

11、值下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接3、蝸桿的頭數(shù)z1和蝸輪的齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2的推薦值傳動(dòng)比i 5 715 1430 2982 蝸桿頭數(shù)z1 6 4 2 1 蝸輪齒數(shù)z2 2931 2961 2961 2982 較少的蝸桿頭數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但傳動(dòng)效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動(dòng)效率越高，但蝸桿頭數(shù)過多時(shí)不易加工。下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接tg1=l/d1= z1 px1/d1=mz1/d1=z1/q 4、 蝸桿的分度圓柱導(dǎo)程角將分度圓柱展開得：下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接二、蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接三、蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件 m mx

12、 x1 1 = =m mt t2 2 = =m m x x1 1= =t t2 2= 1 12 2 （蝸輪、蝸桿旋向相同）（蝸輪、蝸桿旋向相同）下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接四、蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)1、蝸桿的結(jié)構(gòu)下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接2、蝸輪的結(jié)構(gòu)整體式蝸輪齒圈式蝸輪拼鑄式蝸輪螺栓聯(lián)接式蝸輪下一頁下一頁上一頁上一頁知識鏈接五、蝸桿傳動(dòng)的失效形式 主要為齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損和膠合。 失效總是在蝸輪上發(fā)生。 閉式傳動(dòng)：膠合與點(diǎn)蝕。 開式傳動(dòng)：磨損。六、蝸桿、蝸輪的材料 要求：足夠的強(qiáng)度；良好的減摩、耐磨性；良好的抗膠合性。下一頁下一頁上一頁上一頁任務(wù)實(shí)施一、確定蝸輪減速器中蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件二、計(jì)算相關(guān)幾何尺寸三、分析蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)下一頁下一頁上一頁上一頁知識小結(jié)1、中間平面2、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)3、蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件4、蝸輪、蝸桿的結(jié)構(gòu)下一頁下一頁上一頁上一頁課后思考蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算和一般的齒輪傳動(dòng)有哪些不同？下一頁下一頁上一頁上