04蝸桿傳動設(shè)計ppt課件

1、第四章第四章 蝸桿傳動設(shè)計蝸桿傳動設(shè)計4-1 4-1 概述概述4-2 4-2 蝸桿傳動的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿傳動的主要參數(shù)與幾何尺寸4-3 4-3 蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計約束蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計約束4-5 4-5 蝸桿傳動的效率和熱平衡計算蝸桿傳動的效率和熱平衡計算4-4 4-4 圓柱蝸桿傳動的強度條件圓柱蝸桿傳動的強度條件4-6 4-6 圓柱蝸桿傳動的設(shè)計方法圓柱蝸桿傳動的設(shè)計方法4-8 4-8 蝸桿傳動類型的選擇蝸桿傳動類型的選擇 蝸桿傳動用于傳遞空間交錯兩軸之間的運動和動力。交錯角一般為蝸桿傳動用于傳遞空間交錯兩軸之間的運動和動力。交錯角一般為90。4-1 4-1 概述概述1傳動

2、比大，一般傳動比大，一般 i =1080，最大可達(dá)，最大可達(dá)1000；2重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；4齒面的相對滑動速度大，效率低；齒面的相對滑動速度大，效率低；主要用于中小功率，間斷工作的場合。主要用于中小功率，間斷工作的場合。廣泛用于機床、冶金、礦山及起重設(shè)備中。廣泛用于機床、冶金、礦山及起重設(shè)備中。一、蝸桿傳動的特點：一、蝸桿傳動的特點：3結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)反行程自鎖；結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)反行程自鎖；5. 成本高。成本高。二、蝸桿傳動設(shè)計的主要任務(wù)二、蝸桿傳動設(shè)計的主要任務(wù) 在滿足蝸桿傳動的齒輪強度、蝸桿剛度、熱平衡在滿足蝸桿傳動的齒輪強度、蝸桿剛度、熱平衡和經(jīng)濟性

3、等約束條件下，和經(jīng)濟性等約束條件下， 1. 合理確定蝸桿傳動的主要類型；合理確定蝸桿傳動的主要類型； 2. 參數(shù)模數(shù)、蝸桿頭數(shù)、渦輪齒數(shù)、變位系數(shù)、參數(shù)模數(shù)、蝸桿頭數(shù)、渦輪齒數(shù)、變位系數(shù)、蝸桿分度圓導(dǎo)程角和中心距等）；蝸桿分度圓導(dǎo)程角和中心距等）； 3. 幾何尺寸；幾何尺寸； 4. 結(jié)構(gòu)尺寸。結(jié)構(gòu)尺寸。 以達(dá)到預(yù)定的傳動功能和性能的要求。以達(dá)到預(yù)定的傳動功能和性能的要求。其齒面一般是在車床上用直線刀刃的其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，車刀切制而成，車刀安裝位置不同，加工出的蝸桿的齒廓形狀不同。加工出的蝸桿的齒廓形狀不同。蝸桿的外形是圓弧回轉(zhuǎn)面，同時嚙合的齒數(shù)多，

4、傳動平穩(wěn)；蝸桿的外形是圓弧回轉(zhuǎn)面，同時嚙合的齒數(shù)多，傳動平穩(wěn)；齒面利于潤滑油膜形成，傳動效率較高；齒面利于潤滑油膜形成，傳動效率較高；重合度大；承載能力和效率較高。重合度大；承載能力和效率較高。阿基米德蝸桿（阿基米德蝸桿（ ZA蝸桿）蝸桿）漸開線蝸桿漸開線蝸桿 （ZI蝸桿）蝸桿）法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿ZN蝸桿）蝸桿）錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿ZK蝸桿）蝸桿）普通圓柱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傳動圓柱蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動錐蝸桿傳動三、蝸桿傳動的類型三、蝸桿傳動的類型本章主要介紹普通圓柱蝸桿及其設(shè)計。本章主要介紹普通圓柱蝸桿及其設(shè)

5、計。按蝸桿形狀分按蝸桿形狀分圓柱蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動按蝸桿形狀分按蝸桿形狀分錐蝸桿傳動錐蝸桿傳動按蝸桿形狀分按蝸桿形狀分阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿ZA蝸桿）蝸桿）在軸剖面：直線齒廓在軸剖面：直線齒廓 法剖面：凸曲線。法剖面：凸曲線。端面齒廓：阿基米德螺線。端面齒廓：阿基米德螺線。車削加工，車刀切削平面通過蝸桿軸線，難于磨削，精度低。車削加工，車刀切削平面通過蝸桿軸線，難于磨削，精度低。漸開線蝸桿漸開線蝸桿ZI蝸桿）蝸桿）在軸剖面：凸曲線在軸剖面：凸曲線 其他剖面：半凸、半直線齒廓。其他剖面：半凸、半直線齒廓。端面齒廓：漸開線。端面齒廓：漸開線。車削加工，車刀刀刃平面與基圓

6、相切，可以磨削，精度高。車削加工，車刀刀刃平面與基圓相切，可以磨削，精度高。法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿ZN蝸桿）蝸桿）在軸剖面：凸曲線在軸剖面：凸曲線 法剖面：直線齒廓。法剖面：直線齒廓。端面齒廓：延伸漸開線。端面齒廓：延伸漸開線。車削加工，車刀刀刃平面置于螺旋線的法面上，能磨削，精度高。車削加工，車刀刀刃平面置于螺旋線的法面上，能磨削，精度高。錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿ZK蝸桿）蝸桿）在軸剖面：曲線齒廓在軸剖面：曲線齒廓 法剖面：曲線齒廓。法剖面：曲線齒廓。端面齒廓：近似于阿基米德螺線。端面齒廓：近似于阿基米德螺線。切削、磨削加工，盤狀銑刀或砂輪放置在蝸桿齒槽的法向面內(nèi)，切削、磨削加工，

7、盤狀銑刀或砂輪放置在蝸桿齒槽的法向面內(nèi)，精度高，目前應(yīng)用廣泛。精度高，目前應(yīng)用廣泛。按齒面形狀分按齒面形狀分 普通圓柱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傳動在軸剖面：圓弧形齒廓。在軸剖面：圓弧形齒廓。垂直軸剖面：阿基米德螺線。垂直軸剖面：阿基米德螺線。圓弧形車刀加工，切削時，刀刃平面通過蝸桿軸線。圓弧形車刀加工，切削時，刀刃平面通過蝸桿軸線。圓弧圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動ZC型）型）圓弧圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動ZC型）型）法剖面：圓弧形齒廓。法剖面：圓弧形齒廓。蝸桿用軸向剖面為圓弧蝸桿用軸向剖面為圓弧的環(huán)面砂輪，裝置在蝸的環(huán)面砂輪，裝置在蝸桿螺旋線的法面內(nèi)，由桿螺旋線

8、的法面內(nèi)，由砂輪面包絡(luò)而成，精度砂輪面包絡(luò)而成，精度高，我國正大力推廣。高，我國正大力推廣。圓弧圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動ZC型）型）在中間平面上蝸桿的齒廓為內(nèi)凹弧形，與之相配的渦輪齒廓則為凸弧形，是一在中間平面上蝸桿的齒廓為內(nèi)凹弧形，與之相配的渦輪齒廓則為凸弧形，是一種凹凸弧齒廓相嚙合的傳動。種凹凸弧齒廓相嚙合的傳動。特點：綜合曲率大，承載能力高，一般較普通圓柱蝸桿傳動高特點：綜合曲率大，承載能力高，一般較普通圓柱蝸桿傳動高50150；瞬間接觸線于滑動速度方向交角大，有利于嚙合面間的油膜形成，摩擦小，傳瞬間接觸線于滑動速度方向交角大，有利于嚙合面間的油膜形成，摩擦小，傳動效率高，一般可達(dá)動

9、效率高，一般可達(dá)90以上；以上；能磨削，精度高，應(yīng)用廣泛。能磨削，精度高，應(yīng)用廣泛。4-2 4-2 蝸桿傳動的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿傳動的主要參數(shù)與幾何尺寸1模數(shù)模數(shù) m 和齒形角和齒形角a在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)mx1、軸向壓力角、軸向壓力角x1分別與蝸輪的分別與蝸輪的端面模數(shù)端面模數(shù)mt2、端面壓力角、端面壓力角t2相等且為標(biāo)準(zhǔn)值。相等且為標(biāo)準(zhǔn)值。中間平面：通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面。中間平面：通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面。是蝸桿的軸面是蝸桿的軸面是蝸輪的端面是蝸輪的端面ZA蝸桿傳動在中間平面內(nèi)，相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動。蝸桿傳動在中間平面內(nèi)

10、，相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動。蝸桿、蝸輪的參數(shù)和尺寸大多在中間平面內(nèi)確定。蝸桿、蝸輪的參數(shù)和尺寸大多在中間平面內(nèi)確定。即即 mx1= mt2 = m ， x1 t2 阿基米德蝸桿的軸面壓力角阿基米德蝸桿的軸面壓力角 x20其余三種蝸桿的法向壓力角其余三種蝸桿的法向壓力角 n20一、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算一、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算中間平面中間平面1、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)2. 蝸桿分度圓直徑蝸桿分度圓直徑 d1 和直徑系數(shù)和直徑系數(shù) q蝸桿分度圓直徑蝸桿分度圓直徑 d1 定為標(biāo)準(zhǔn)值。定為標(biāo)準(zhǔn)值。即：即：q = d1md1與模數(shù)與

11、模數(shù) m 的比值稱為蝸桿直徑系數(shù)的比值稱為蝸桿直徑系數(shù) q。d1 = q m是導(dǎo)出值是導(dǎo)出值3. 傳動比傳動比 i1221zznni12dd通常蝸桿傳動是以蝸桿為主動的減速裝置，其傳動比為：通常蝸桿傳動是以蝸桿為主動的減速裝置，其傳動比為：式中，式中，n1、n2分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)速。分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)速。m、d1、z1和和q的匹配見表的匹配見表41。4. 蝸桿的頭數(shù)蝸桿的頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)、蝸輪齒數(shù)z2將蝸桿分度圓柱螺旋線展開，將蝸桿分度圓柱螺旋線展開，z1為頭數(shù)，蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角為頭數(shù)，蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角gqzdmzdmz11111tan z1g效率效率 ，但加工困難。，但加工困難。正

12、確嚙合條件：正確嚙合條件：d1(分度圓周長)mz1mmx1= mt212 （蝸輪、蝸桿交錯角為（蝸輪、蝸桿交錯角為90度，且旋向相度，且旋向相同）同）x1= t2 z1 傳動比傳動比 i，但傳動效率，但傳動效率 。常取，常取，z11，2，4，6。 可根據(jù)傳動比選取。可根據(jù)傳動比選取。 z2= i z1 。 如如 z2太小，將使傳動平穩(wěn)性變差。如太小，將使傳動平穩(wěn)性變差。如 z2太大，蝸輪直徑太大，蝸輪直徑將增大，使蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。將增大，使蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。 一般一般 z23280d15. 變位系數(shù)變位系數(shù)x2變位：即加工蝸輪時，改變刀具的位置。而蝸桿

13、相當(dāng)于刀具。變位：即加工蝸輪時，改變刀具的位置。而蝸桿相當(dāng)于刀具。故，只是蝸輪變位，而蝸桿不變位。即蝸輪尺寸變化，蝸桿尺寸不變。故，只是蝸輪變位，而蝸桿不變位。即蝸輪尺寸變化，蝸桿尺寸不變。但是，變位以后，蝸桿的節(jié)圓改變，而蝸輪的節(jié)圓永遠(yuǎn)與分度圓重合。但是，變位以后，蝸桿的節(jié)圓改變，而蝸輪的節(jié)圓永遠(yuǎn)與分度圓重合。變位的目的：湊中心距和湊傳動比。變位的目的：湊中心距和湊傳動比。調(diào)整中心距所需變位系數(shù)：調(diào)整中心距所需變位系數(shù)：maazqmax)(2122式中，式中，z2為變位蝸輪的齒數(shù)為變位蝸輪的齒數(shù)式中，式中，a、a分別為未變位時的中心距和變位后的中心距。分別為未變位時的中心距和變位后的中心距。

14、 湊傳動比時，變位前、后的傳動中心距不變，用改變蝸輪齒數(shù)湊傳動比時，變位前、后的傳動中心距不變，用改變蝸輪齒數(shù)z2來來達(dá)到傳動比略作調(diào)整的目的。變位系數(shù)達(dá)到傳動比略作調(diào)整的目的。變位系數(shù)x2為為mzzx2222、普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算、普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算（見表（見表4-2 ，表，表4-3 和和 圖圖4-4）。）。一、蝸桿傳動的相對滑動速度一、蝸桿傳動的相對滑動速度221211 1cos60 1000cossd n（m/s）式中：式中：d1-蝸桿分度圓直徑，蝸桿分度圓直徑，mmn1-蝸桿的轉(zhuǎn)速，蝸桿的轉(zhuǎn)速，r/min-蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角, 度度4-3 4

15、-3 蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計約束蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計約束 當(dāng)蝸桿傳動在節(jié)點嚙合處嚙合是，當(dāng)蝸桿傳動在節(jié)點嚙合處嚙合是，蝸桿的圓周速度為蝸桿的圓周速度為v1，蝸輪的圓周速度，蝸輪的圓周速度為為v2，滑動速度，滑動速度vs為：為：二、蝸桿傳動的失效形式二、蝸桿傳動的失效形式主要失效形式：主要失效形式： 蝸輪齒面的點蝕、磨粒磨損最終導(dǎo)致斷齒和膠合等。蝸輪齒面的點蝕、磨粒磨損最終導(dǎo)致斷齒和膠合等。（1閉式傳動閉式傳動 控制蝸輪齒面間的點蝕和膠合，按齒面接觸強度條件計算，其控制蝸輪齒面間的點蝕和膠合，按齒面接觸強度條件計算，其約束條件是：接觸應(yīng)力不超過許用值。約束條件是：接觸應(yīng)力不超過許用值。 當(dāng)

16、當(dāng)z2 80時，還需要控制輪齒的彎曲折斷，按齒輪彎曲疲勞強時，還需要控制輪齒的彎曲折斷，按齒輪彎曲疲勞強度條件計算，其約束條件是：齒根彎曲應(yīng)力不超過許用值。度條件計算，其約束條件是：齒根彎曲應(yīng)力不超過許用值。蝸桿、蝸輪齒面間的相對滑動速度大，摩擦發(fā)熱大，潤滑油蝸桿、蝸輪齒面間的相對滑動速度大，摩擦發(fā)熱大，潤滑油粘度下降，潤滑條件變化，容易發(fā)生膠合或點蝕。粘度下降，潤滑條件變化，容易發(fā)生膠合或點蝕。 通常情況下，蝸桿材料的機械強度高于蝸輪，故失效多發(fā)生在渦輪上。通常情況下，蝸桿材料的機械強度高于蝸輪，故失效多發(fā)生在渦輪上。閉式傳動：閉式傳動：開式傳動：開式傳動： 輪齒的磨損和彎曲折斷。輪齒的磨損

17、和彎曲折斷。三、蝸桿傳動的設(shè)計約束三、蝸桿傳動的設(shè)計約束 對蝸桿來說，主要是控制蝸桿軸的變形，其約束條件是：蝸桿軸對蝸桿來說，主要是控制蝸桿軸的變形，其約束條件是：蝸桿軸的變形不超過許用值。的變形不超過許用值。（2連續(xù)工作的閉式傳動連續(xù)工作的閉式傳動 摩擦發(fā)熱大，效率低，溫升高，易膠合，約束條件除上述兩項摩擦發(fā)熱大，效率低，溫升高，易膠合，約束條件除上述兩項外，還應(yīng)控制溫升，即：熱平衡時，潤滑油的溫度不超過許用值。外，還應(yīng)控制溫升，即：熱平衡時，潤滑油的溫度不超過許用值。（3開式傳動開式傳動 主要控制應(yīng)磨損而引起的蝸輪輪齒折斷，按齒輪彎曲疲勞強度主要控制應(yīng)磨損而引起的蝸輪輪齒折斷，按齒輪彎曲疲

18、勞強度條件計算，其約束條件是：齒根彎曲應(yīng)力不超過許用值。條件計算，其約束條件是：齒根彎曲應(yīng)力不超過許用值。2aF一、蝸桿傳動的受力分析一、蝸桿傳動的受力分析輪齒所受的法向力輪齒所受的法向力Fn，可分解為：圓周力，可分解為：圓周力Ft 、徑向力、徑向力Fr 、軸向力、軸向力Fa。coscos2n22ndTF11212dTFFat22212dTFFtatant2r2r1FFF在不計摩擦力時，有以下關(guān)系：在不計摩擦力時，有以下關(guān)系：式中：式中： n蝸桿法面壓力角，蝸桿法面壓力角，costantannT2蝸輪上的名義轉(zhuǎn)矩，蝸輪上的名義轉(zhuǎn)矩，112iTT1aF1aFnF4-4 4-4 蝸桿傳動的強度條件

19、蝸桿傳動的強度條件確定各分力的方向時，先確定蝸桿受力的方向。確定各分力的方向時，先確定蝸桿受力的方向。因蝸桿主動，所以蝸桿所受的圓周力的方向與它的轉(zhuǎn)向相反。因蝸桿主動，所以蝸桿所受的圓周力的方向與它的轉(zhuǎn)向相反。徑向力的方向總是沿半徑指向軸心。徑向力的方向總是沿半徑指向軸心。軸向力的方向，分析方法與斜齒圓柱齒輪傳動相同。軸向力的方向，分析方法與斜齒圓柱齒輪傳動相同。1. 齒面接觸疲勞強度計算齒面接觸疲勞強度計算目的：防止目的：防止“點蝕和點蝕和“膠合失效。膠合失效。 強度條件：強度條件：HPH以節(jié)點為計算點，計算齒面接觸應(yīng)力以節(jié)點為計算點，計算齒面接觸應(yīng)力 H 。校核式：校核式：221229zd

20、mTKZAEHHP式中：式中：ZE 彈性系數(shù)；彈性系數(shù)；T2 蝸輪的工作轉(zhuǎn)矩蝸輪的工作轉(zhuǎn)矩N.mm)； 蝸輪的許用接觸應(yīng)力蝸輪的許用接觸應(yīng)力MPa)；HPKA 使用系使用系數(shù)。數(shù)。二、蝸桿傳動的強度條件二、蝸桿傳動的強度條件（一普通圓柱蝸桿傳動的強度條件（一普通圓柱蝸桿傳動的強度條件設(shè)計式：設(shè)計式：12dm2229HPEAzZTK將將 d1mq 和和 d2mz2 代入校核式整理得代入校核式整理得（mm3）2. 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算目的：防止目的：防止“疲勞斷齒疲勞斷齒”。強度條件：強度條件：FPF校核式：校核式：YYzdmTKFaAF212264.1FP式中：式中：

21、YFa齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù) 由由 表表4-5 查??；查??；3coszz螺旋角系數(shù)，螺旋角系數(shù)，Y1401Y蝸輪的許用彎曲應(yīng)力蝸輪的許用彎曲應(yīng)力MPa)。FP設(shè)計式：設(shè)計式：12dmYYzTKFaFPA2264.1注：設(shè)計中，根據(jù)由上式計算的注：設(shè)計中，根據(jù)由上式計算的 值，查表確定標(biāo)準(zhǔn)的值，查表確定標(biāo)準(zhǔn)的m、d1和和q。12dm3. 許用應(yīng)力許用應(yīng)力1許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力 當(dāng)蝸輪材料為強度極限當(dāng)蝸輪材料為強度極限 300MPa的青銅，傳動的承載的青銅，傳動的承載能力常取決于蝸輪的抗膠合能力。能力常取決于蝸輪的抗膠合能力。b2許用彎曲應(yīng)力許用彎曲應(yīng)力 當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不等于

22、當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不等于106時，時， 應(yīng)乘以壽命系數(shù)應(yīng)乘以壽命系數(shù)Yn，即：，即：FPNFPFPY其中其中96/10NYN一、蝸桿傳動的效率一、蝸桿傳動的效率321式中：式中：11嚙合效率；嚙合效率；22軸承的效率；軸承的效率；33攪油損耗的效率；攪油損耗的效率；)tan(tan1v)tan11(dmz Z1蝸桿傳動的效率與蝸桿導(dǎo)程角的關(guān)系見蝸桿傳動的效率與蝸桿導(dǎo)程角的關(guān)系見 表表410 。式中：式中： 蝸桿的導(dǎo)程角；蝸桿的導(dǎo)程角； v當(dāng)量摩擦角。當(dāng)量摩擦角。根據(jù)相對滑動速度由根據(jù)相對滑動速度由 表表4-9 選取。選取?；瑒铀俣龋夯瑒铀俣龋簊incos21s4-5 4-5 蝸桿傳動的效率和熱平衡

23、計算蝸桿傳動的效率和熱平衡計算當(dāng)蝸桿主動時，當(dāng)蝸桿主動時，二、蝸桿傳動的熱平衡計算二、蝸桿傳動的熱平衡計算 由于由于 低，相對速度大，運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生熱量多，導(dǎo)致溫度升高，破壞潤低，相對速度大，運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生熱量多，導(dǎo)致溫度升高，破壞潤滑狀態(tài)，從而使摩擦增大，甚至發(fā)生膠合?；瑺顟B(tài)，從而使摩擦增大，甚至發(fā)生膠合。 為控制閉式蝸桿傳動的溫升，需進行熱平衡計算。為控制閉式蝸桿傳動的溫升，需進行熱平衡計算。熱平衡：在單位時間內(nèi)，摩擦產(chǎn)生的熱量等與散發(fā)的熱量。熱平衡：在單位時間內(nèi)，摩擦產(chǎn)生的熱量等與散發(fā)的熱量。在設(shè)計之初，普通圓柱蝸桿傳動的效率可近似取為：在設(shè)計之初，普通圓柱蝸桿傳動的效率可近似取為：軸承摩擦及攪

24、油損耗的功率不大，一般軸承摩擦及攪油損耗的功率不大，一般 0.950.96。32當(dāng)當(dāng)Z11時，時， 0.7;當(dāng)當(dāng)Z12時，時， 0.8;當(dāng)當(dāng)Z13時，時， 0.85;當(dāng)當(dāng)Z14時，時， 0.9。設(shè)熱平衡時的工作油溫為設(shè)熱平衡時的工作油溫為t1，則熱平衡約束條件為，則熱平衡約束條件為 在自然通風(fēng)良好的地方，取在自然通風(fēng)良好的地方，取1417.5；通風(fēng)不好時，??；通風(fēng)不好時，取8.710.5。Kt 散熱系數(shù)散熱系數(shù)W/(m2 C)），），A 箱體的散熱面積箱體的散熱面積(m2)；式中：式中： P1傳動的輸入功率傳動的輸入功率kW)；t0環(huán)境溫度環(huán)境溫度()；ptttAKPt011)1 (1000t

25、p許用工作溫度許用工作溫度()； 蝸桿傳動的總效率；蝸桿傳動的總效率；若計算結(jié)果若計算結(jié)果t1超出允許值，可采用以下措施：超出允許值，可采用以下措施：1） 在箱體外表壁加散熱片，以增大散熱面積。在箱體外表壁加散熱片，以增大散熱面積。 2在蝸桿軸端加裝風(fēng)扇，以加速空氣流通。在蝸桿軸端加裝風(fēng)扇，以加速空氣流通。3在箱體油池內(nèi)安裝蛇形冷卻管路。在箱體油池內(nèi)安裝蛇形冷卻管路。4采用壓力噴油循環(huán)潤滑安裝散熱器）。采用壓力噴油循環(huán)潤滑安裝散熱器）。散熱片濺油輪風(fēng)扇過濾網(wǎng)集氣罩Kt =2028W/(m2 C)）通水油泵過濾器冷卻器傳動箱內(nèi)裝循環(huán)冷卻管路傳動箱內(nèi)裝循環(huán)冷卻管路傳動箱外裝循環(huán)冷卻器傳動箱外裝循環(huán)

26、冷卻器4-6 4-6 圓柱蝸桿傳動的設(shè)計方法圓柱蝸桿傳動的設(shè)計方法一、參數(shù)的選擇一、參數(shù)的選擇1.蝸桿頭數(shù)蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)和蝸輪齒數(shù)Z2 Z1一般取一般取14，6。蝸桿頭數(shù)越大，蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角就越大，。蝸桿頭數(shù)越大，蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角就越大，反之則越小。反之則越小。 對于動力傳動，蝸輪齒數(shù)對于動力傳動，蝸輪齒數(shù)Z2一般可取一般可取2970。為了避免加工蝸輪。為了避免加工蝸輪時發(fā)生根切，時發(fā)生根切，Z2應(yīng)大于應(yīng)大于27。為防止蝸輪尺寸過大，造成相配蝸桿軸的。為防止蝸輪尺寸過大，造成相配蝸桿軸的跨距增大，降低蝸桿的剛度，最好跨距增大，降低蝸桿的剛度，最好Z2小于小于100。2.中心距中心

27、距a和傳動比和傳動比i 中心距中心距a一般按一般按GB推薦的數(shù)值選取。傳動比推薦的數(shù)值選取。傳動比i按推薦值選取，其按推薦值選取，其中優(yōu)先選用基本傳動比。中優(yōu)先選用基本傳動比。(P88)中心距中心距a 40，50，63，80，100，125，160，(180)， 200，(225)，250，(280)，315，(355)，400，(450)，500。傳動比傳動比i 5， 7.5，10，12.5，15，20，25，30，40，50，60，70，80。 其中，其中，10，20，40，80為基本傳動比，優(yōu)先選用。為基本傳動比，優(yōu)先選用。3.變位系數(shù)變位系數(shù)x2 過大會使蝸輪齒頂變尖，過小又會使蝸輪根

28、切。過大會使蝸輪齒頂變尖，過小又會使蝸輪根切。 對普通圓柱蝸桿傳動，一般取對普通圓柱蝸桿傳動，一般取11，常用，常用0.70.7。 加工圓弧圓柱蝸桿的砂輪軸截面的圓弧半徑根據(jù)加工圓弧圓柱蝸桿的砂輪軸截面的圓弧半徑根據(jù)m選選定，當(dāng)定，當(dāng)m 10mm是，取是，取5.56m；當(dāng)；當(dāng)m 10mm時，時，取取55.5m。 對圓弧圓柱蝸桿傳動，一般取對圓弧圓柱蝸桿傳動，一般取0.51.5，常用，常用0.51.0。4.齒廓圓弧半徑齒廓圓弧半徑二、圓柱蝸桿傳動的設(shè)計方法二、圓柱蝸桿傳動的設(shè)計方法根據(jù)已知條件包括傳動比、傳遞功率的大小等）、功能需求，在根據(jù)已知條件包括傳動比、傳遞功率的大小等）、功能需求，在滿足強度、經(jīng)濟等約束條件下，確定出一組較優(yōu)的傳動參數(shù)和尺寸。滿足強度、經(jīng)濟等約束條件下，確定出一組較優(yōu)的傳動參數(shù)和尺寸。1.選擇蝸桿、蝸輪的材料和熱處理方式選擇蝸桿、蝸輪的材料和熱處理方式根據(jù)蝸桿傳動的主要失效形式，要求蝸桿、蝸輪的材料組合具有良根據(jù)蝸桿傳動的主要失效形式，要求蝸桿、蝸輪的材料組合具有良好的減摩、耐磨和抗膠合性能，并具有足夠的強度。好的減摩、耐磨和抗膠合性能，并具有足夠的強度。蝸桿材料一般選用碳素鋼或合金鋼，根據(jù)