蝸桿傳動課件

第十九

章蝸桿傳動(WormGears)內(nèi)容提要：1.蝸桿傳動的特點蝸桿傳動的受力分析2.蝸桿傳動的類型4.蝸桿傳動的設(shè)計計算形成：若單個斜齒輪的齒數(shù)很少（如z1=1）而且β1很大時，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完整的螺旋。1ω1所得齒輪稱為蝸桿,而嚙合件稱為蝸輪。蝸桿2ω2蝸輪第十九

章蝸桿傳動§19.1概述改進措施：將刀具做成蝸桿狀，用范成法切制蝸輪，所得蝸輪蝸桿為線接觸。點接觸線接觸蝸桿傳動一、蝸桿傳動的特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，可傳遞空間交錯軸間的運動和動力；當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角很小時，能實現(xiàn)反行程自鎖；2.傳動平穩(wěn)，噪聲低；缺點：1.傳動效率低，發(fā)熱量大；蝸輪齒圈一般用青銅制造，成本較高。蝸桿傳動蝸桿傳動二、蝸桿傳動的類型圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動(ZC)阿基米德蝸桿傳動(ZA)漸開線蝸桿傳動(ZI)法向直廓蝸桿傳動(ZN)錐面包絡(luò)蝸桿傳動(ZK)圓弧圓柱蝸桿阿基米德蝸桿(ZA)γ

阿基米德螺線2α單刀加工蝸桿傳動三、蝸桿傳動的精度等級及其選擇精度等級5級6級7級8級9級應(yīng)用齒輪機床分度副讀數(shù)裝置的精密傳動、電動機調(diào)速傳動等齒輪機床或高精度機床的進給系統(tǒng)、工業(yè)用高速或重載系統(tǒng)調(diào)速器、一般讀數(shù)裝置一般機床進給傳動系統(tǒng)、工業(yè)用一般調(diào)速器及動力傳動裝置圓周速度較小、每天工作時間較短的傳動低速、不重要的傳動或手動機構(gòu)蝸輪圓周速度v2/ms-1≥7.5≥5≤7.5≤3≤1.5蝸桿傳動§19.2蝸桿傳動的主要參數(shù)與幾何尺寸一、蝸桿傳動的主要參數(shù)（主平面內(nèi)）1.模數(shù)和壓力角導(dǎo)程角為了減少加工蝸輪滾刀的數(shù)量，規(guī)定d1只能取標(biāo)準(zhǔn)值。定義s=e的圓柱稱為蝸桿的分度圓柱。d1esd22.蝸桿分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q表19-2蝸桿傳動4.蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2蝸桿傳動3.蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角===5.傳動比i，中心距az1=1，2，4，6；z2＝32～80中心矩取標(biāo)準(zhǔn)系列P524d1γ1β1蝸桿傳動二、蝸桿傳動的變位目的：調(diào)整中心距或調(diào)整傳動比。蝸桿傳動未變位蝸桿傳動的中心距：變位蝸桿傳動的中心距：變位系數(shù)或一般－0.7≤x≤0.8三、蝸桿傳動的幾何計算見P526蝸桿傳動§19.3蝸桿傳動的設(shè)計計算一、失效形式、計算準(zhǔn)則及常用材料1.失效形式：計算準(zhǔn)則：只進行條件性計算，膠合和磨損的影響在確定許用應(yīng)力時考慮蝸輪齒面膠合、磨損、點蝕和輪齒破壞等閉式蝸桿傳動：先按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核；進行熱平衡計算開式蝸桿傳動：只進行齒根彎曲疲勞強度計算蝸桿傳動3.常用材料表19-5蝸桿材料及工藝要求蝸桿材料熱處理硬度表面粗糙度參數(shù)Ra/m404540Cr40CrNi42SiMn表面淬火（45～55）HRC1.60～0.8020Cr20CrMnTi12CrNi3A表面滲碳淬火（58～63）HRC1.60～0.8045調(diào)質(zhì)≤270HBS6.3表19-6常用蝸輪材料的強度極限ZCuSn10P1ZCuSn5Pb5Zn5ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe3Mn-2HT200HT150砂型金屬型砂型金屬型離心鑄砂型金屬型離心鑄砂型砂型抗拉強度b/MPa220250180200200400500500200150屈服點s/MPa140200808090200200抗彎強度bb/MPa400330適用滑動速度vs/ms-11226101282===蝸桿傳動Fx1Ft1FnFr1==二、蝸桿傳動的受力分析蝸桿傳動習(xí)題：標(biāo)出圖中未注明的蝸桿或蝸輪的傳動方向及螺旋線方向，繪出蝸桿和蝸輪在嚙合點處的各分力方向（均為蝸桿主動）。蝸桿傳動三、蝸桿傳動的承載能力計算（一）、蝸輪齒面接觸疲勞強度計算L——接觸線長度，蝸桿傳動取，，=對于阿基米德蝸桿：=將、代入：=蝸桿傳動引入量綱為1的參數(shù)（接觸系數(shù)）z

:可查圖19－5==取，則蝸桿傳動的接觸疲勞強度驗算式可寫為：設(shè)計時由i選取，當(dāng)i＝70～20時，取0.3～0.4，當(dāng)i＝20～5時，取0.4～0.5蝸桿傳動設(shè)計公式為：計算模數(shù)：表19-8鑄造錫青銅的基本許用接觸應(yīng)力[H]’蝸輪材料鑄造方法蝸桿齒面的硬度≤45HRC＞45HRC鑄錫磷青銅ZCuSn10Pl砂型鑄造150180金屬型鑄造220268鑄錫鉛鋅青銅ZCuSn5Pb5Zn5砂型鑄造113135金屬型鑄造128140離心鑄造158183蝸桿傳動表19-9灰鑄鐵及鑄造鋁青銅的許用接觸應(yīng)力[H]材料滑動速度Vs/（m/s）蝸桿蝸輪<0.250.250.5123420或20Cr滲碳淬火，45鋼淬火，齒面硬度大于45HRC灰鑄鐵HT15020616615012795灰鑄鐵HT200250202182154115鑄造鋁鐵青銅ZCuAl10Fe323019018017316315414945鋼或Q275灰鑄鐵HT15017213912510679灰鑄鐵HT20020816815212896蝸桿傳動設(shè)計公式為：100°0.667（二）、蝸輪輪齒彎曲疲勞強度計算蝸桿傳動表19-11蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[F]’/MPa蝸輪材料鑄錫磷青銅ZCuSn10Pl鑄錫鉛鋅青銅ZCuSn5Pb5Zn5鑄造鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3灰鑄鐵HT150HT200鑄造方法砂模鑄造金屬模鑄造砂模鑄造金屬模鑄造砂模鑄造金屬模鑄造砂模鑄造N=106單側(cè)工作4056263280904048N=106雙側(cè)工作2940222657642834蝸桿傳動四、蝸桿傳動的效率蝸桿傳動的嚙合效率；考慮攪油損耗的效率，一般取0.96~0.99當(dāng)蝸桿主動時軸承效率，滾動軸承0.99，滑動軸承0