機(jī)械設(shè)計8渦輪蝸桿課件

蝸桿傳動

蝸桿傳動類型和特點

失效形式、材料選擇與結(jié)構(gòu)

主要參數(shù)和幾何關(guān)系

蝸桿傳動受力分析和效率

蝸桿傳動的強度計算

蝸桿傳動熱平衡計算§1蝸桿傳動類型和特點一、特點和應(yīng)用外形類似：螺旋與斜齒輪的傳動從中間平面剖開：齒輪與齒條的傳動1、應(yīng)用P750KW（通常＜50KW），Vs35m/s（通常＜15m/s）。由于i大，可用于機(jī)床分度機(jī)構(gòu)、儀器儀表中。2、特點1）工作平穩(wěn)：兼有斜齒輪與螺旋傳動的優(yōu)點。2）i大蝸桿——1、2、4、6傳遞動力時：i=8~100（常用15~50）傳遞運動時：i=幾百~上千（單頭，η↓）用于傳遞交錯軸之間的回轉(zhuǎn)運動。一般：空間垂直為什么？優(yōu)點：齒輪——z1>171、按蝸桿形狀分圓柱蝸桿環(huán)面蝸桿錐蝸桿二、分類ZA型:阿基米德蝸桿中間平面：齒條與漸開線齒輪嚙合端面：阿基米德螺旋線ZI型:漸開線蝸桿端面：漸開線,較精密傳動ZN型:法向直廓蝸桿(刀具加工位置不同)圓柱蝸桿錐蝸桿：嚙合齒數(shù)多，ε↑，平穩(wěn)↑，承載↑。環(huán)面蝸桿：接觸齒對數(shù)↑，承載↑（1.5~4）倍，

η高，但制造安裝要求高。2、按蝸桿頭數(shù)分單頭蝸桿：i↑，自鎖性↑，η↓多頭蝸桿：相反3、按旋向分左旋右旋一般采用右旋二、材料vs↑減摩性↑、強度↑不能都用硬材料1、蝸輪——指齒冠部分材料：減摩材料鑄錫青銅：vs≥12~26m/s鑄鋁青銅：vs≤10m/s，抗膠合能力差鑄鋁黃銅：抗點蝕能力強,耐磨性差,用于vs小場合HT、QT：vs≤2m/s大直徑蝸輪：鑄鐵（蝸桿用青銅）2、蝸桿材料碳鋼合金鋼熱處理硬面蝸桿：首選淬火→磨削調(diào)質(zhì)蝸桿：缺少磨削設(shè)備時選用。§3圓柱蝸桿傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸計算一、基本齒廓中間平面上基本齒廓和漸開線齒輪基本齒廓基本相同。二、模數(shù)m正確嚙合條件：軸向端面∴—標(biāo)準(zhǔn)值(與齒輪不同,表13.4)——蝸桿導(dǎo)程角三、齒形角刀具基準(zhǔn)齒形的齒形角：阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿：軸向齒形角法向直廓蝸桿：法向齒形角四、蝸桿分度圓直徑d1（中圓直徑）↓刀具數(shù)量同一m的蝸桿，應(yīng)對直徑d1進(jìn)行限制d1為標(biāo)準(zhǔn)值πd1pxpx加工蝸輪時的滾刀與尺寸與與之嚙合的蝸桿尺寸相同，但m一定時，由于z1和γ的變化，d1是變化的，即需要配備很多加工蝸輪的滾刀。傳遞動力時:頭數(shù)z1↑—γ↑—η↑∴采用多頭蝸桿傳遞運動時:保證自鎖(γ≤ρ),γ↓—z1↓,采用單頭蝸桿七、z1、z2蝸桿頭數(shù)z1：蝸桿上蝸旋線的數(shù)目。z1=1、2、4、6等z1↑↑——加工困難傳遞動力：（↑傳動平穩(wěn)性，避免根切）(z2↑—d2↑—蝸桿軸長↑—剛度↓)∴一般取z2=32~80z1~z2：互質(zhì)→均勻磨損八、i、u蝸桿主動時:九、中心距a（應(yīng)按p264系列值選?。┦?、變位系數(shù)1、變位目的：配湊中心距；湊傳動比。2、變位方法：與齒輪變位相同,靠刀具的移位實現(xiàn)變位。故：蝸桿尺寸不能變動，只能對蝸輪變位加工蝸輪時的滾刀與蝸桿尺寸相同，加工時滾刀只作徑向移動，尺寸不變。2）a不變，齒數(shù)變化，湊i湊i：（a不變，→）§4受力分析與效率計算一、作用力圓周力：軸向力：(蝸桿主動)——嚙合效率忽略Ff徑向力：方向判定：1）蝸輪轉(zhuǎn)向已知：n1、旋向→n2左、右手定則：四指n1、拇指反向：嚙合點v2→n22）各分力方向Fr：指向各自輪心Ft蝸桿與n1反向蝸輪與n2同向Fa蝸桿：左、右手定則蝸輪：※n2n13）旋向判定∵蝸輪與蝸桿旋向相同。v2二、傳動效率與齒輪類似：1、嚙合η1：近似按螺旋副計算（蝸桿主動）（蝸輪主動）ρv——當(dāng)量摩擦角，說明：1）vs↑→μv↓→ρv↓油膜易形成→η1↑2）γ為影響η1的主要因素：γ↑→η1↑時，η1→max此后，γ↑→η1↓2、η2攪油效率：3、η3軸承效率：§5圓柱蝸桿傳動的強度計算∵蝸輪齒強度低于蝸輪齒計算針對蝸輪一、接觸強度計算校核式設(shè)計式§6溫度計算（熱平衡計算）由于η↓——發(fā)熱大易膠合即：發(fā)熱率H1=散熱率H2摩擦功耗：∴冷卻散去的熱量：環(huán)境溫度t0=20°箱內(nèi)工作溫度散熱面積，可由13.27式估算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，則：熱平衡計算油溫比t1高15℃左右，※蝸桿上置：飛濺冷卻作用差若t1太高，可采取如下措施：2、蝸桿軸端裝風(fēng)扇1、加散熱片3、外冷卻壓力噴油潤滑4、油池內(nèi)安裝蛇形冷卻水管習(xí)題：蝸輪蝸桿傳動一、選擇題1、當(dāng)兩軸線

時，可采用蝸桿傳動。（1）平行；（2）相交；（3）垂直交錯；2、在蝸桿傳動中，通常

為主動件。（1）蝸桿；（2）蝸輪；（3）蝸桿或蝸輪都可以；317、蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動相類似，其中

最易發(fā)生。（1）點蝕與磨損；（2）膠合與磨損；（3）輪齒折斷與塑性變形；8、蝸桿傳動中，輪齒承載能力的計算主要針對

來進(jìn)行的。（1）蝸桿齒面接觸強度和蝸輪齒根抗彎強度；（2）蝸輪齒面接觸強度和蝸桿齒根抗彎強度；（3）蝸桿齒面接觸強度和齒根抗彎強度；（4）蝸輪齒面接觸強度和齒根抗彎強度；9、對閉式蝸桿傳動進(jìn)行熱平衡計算，其主要目的是為了

。（1）防止?jié)櫥褪軣崤蛎浐笸庖?，造成環(huán)境污染；（2）防止?jié)櫥蜏囟冗^高而使?jié)櫥瑮l件惡化；（3）防止蝸輪材料在高溫下力學(xué)性能下降；（4）防止蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后，正確嚙合受到破壞；10、與齒輪傳動相比，

不能作為蝸桿傳動的優(yōu)點。（1）傳動平穩(wěn)，噪聲??；（2）傳動比可以很大；（3）可以自鎖；（4）傳動