汽車蝸桿傳動

汽車蝸桿傳動第1頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月升降機垂直電梯第3頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

蝸桿傳動主要應用于卷揚機、升降機（垂直電梯）、數(shù)控設備等中，它具有其他常用傳動機構沒有的優(yōu)點和特性。第4頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1蝸桿傳動概述一.蝸桿傳動的組成

蝸桿傳動由蝸桿、蝸輪和機架組成（如圖所示），通常由蝸桿（主動件）帶動蝸輪（從動件）轉動，用于傳遞空間兩交錯軸間的運動和動力。其兩軸線在空間一般交錯成90°。第5頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月蝸輪蝸桿減速機第6頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月二、蝸桿傳動的類型

（一）按蝸桿形狀不同第7頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月按蝸桿形狀的不同可分：圓柱蝸桿

環(huán)面蝸桿

錐蝸桿

第8頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月阿基米德圓柱蝸桿第9頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.圓柱蝸桿傳動分類①阿基米德蝸桿阿基米德螺線（阿基米德曲線），亦稱“等速螺線”。當一點P沿動射線OP以等速率運動的同時，該射線又以等角速度繞點O旋轉，點P的軌跡稱為“阿基米德螺線”。其首次由阿基米德在著作《論螺線》中給出了定義。第10頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月②漸開線蝸桿漸開線：在平面上，一條動直線（發(fā)生線）沿著一個固定的圓（基圓）作純滾動時，此動直線上一點的軌跡。第11頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）按蝸桿螺旋線方向不同左旋蝸桿右旋蝸桿第12頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）按蝸桿頭數(shù)不同單頭蝸桿多頭蝸桿第13頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月三.蝸輪回轉方向的判定在蝸桿傳動中，蝸輪、蝸桿齒的旋向應一致，即同為左旋或右旋。蝸輪回轉方向的判定取決于蝸桿的旋向和蝸桿的回轉方向，可用左（右）手定則來判定。第14頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月①判斷蝸桿或蝸輪的旋向右手定則：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。第15頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月②判斷蝸輪的回轉方向左、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方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所致的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向。第16頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月②工作平穩(wěn)。由于蝸桿齒為連續(xù)不斷的螺旋齒，故傳動平穩(wěn)，噪音小。5.2蝸桿傳動的特點與其他傳動相比，蝸桿傳動有以下特點。優(yōu)點：

①傳動比大。一般動力傳動中，i=10～80；在分度機構或手動機構中，i可達300，若主要是傳遞運動，i可達1000。

③可以實現(xiàn)自鎖。在蝸桿傳動中，蝸桿猶如螺桿，蝸桿傳動作用力關系也和螺旋傳動一樣，故蝸桿導程角小于蝸桿副的當量摩擦角時，蝸桿傳動就具有自鎖性。第18頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

①效率較低。由于蝸桿與蝸輪齒面間相對滑動速度很大，摩擦與磨損嚴重，故蝸桿傳動效率低。一般為

=0.7～0.9，自鎖時

<0.5。因此，在連續(xù)工作的閉式傳動中，應具有良好的潤滑和散熱條件。缺點：

②蝸輪材料較貴。為了減磨和抗膠合，蝸輪材料常選用青銅合金制造，成本較高。

③不能實現(xiàn)互換。由于蝸輪是用與其匹配的蝸桿滾刀加工的，因此，僅模數(shù)和壓力角相同的蝸桿與蝸輪是不能任意互換的。

④對制造安裝的誤差敏感。

蝸桿傳動適用于傳動比大、傳遞功率不大且不作長期連續(xù)運轉的場合。第19頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸

在蝸桿傳動中，其幾何參數(shù)及尺寸計算均以中間平面為準。通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱為中間平面。第20頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月國家標準規(guī)定：

蝸桿以軸面的參數(shù)為標準參數(shù)，蝸輪以端面的參數(shù)為標準參數(shù)。通過蝸桿軸線并于蝸輪軸線垂直的平面稱為中間平面。第21頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月一.蝸桿傳動的主要參數(shù)蝸桿傳動的主要參數(shù)有模數(shù)m、齒形角α、蝸桿直徑系數(shù)q、蝸桿導程角γ、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及蝸輪螺旋角β2.第22頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.模數(shù)m、齒形角α①蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mx2相等，且為標準值，即mx1=mx2=m.②蝸桿的軸面齒形角αx1和蝸輪的端面齒形角αx2相等，且為標準值，即αx1=αx2=α.蝸桿模數(shù)已標準化第一系列11.251.622.53.15456.381012.516202531.540第二系列1.533.54.55.5671214第23頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.蝸桿分度圓導程角γ指蝸桿分度圓圓柱螺旋線的切線與端平面之間所夾的銳角。第24頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月z1表示蝸桿頭數(shù)；px表示軸向齒距；z1px表示螺旋線的導程；d1表示蝸桿分度圓直徑；γ表示蝸桿分度圓導程角；q=d1/m,蝸桿直徑系數(shù)。導程角的大小直接影響蝸桿的傳動效率。導程角大則效率高，但自鎖性差；導程角小則蝸桿傳動自鎖性強，但效率低。第25頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月3.蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q①蝸桿分度圓直徑d1不僅與模數(shù)m有關，而且還與頭數(shù)z1和導程角γ有關。②q=d1/m,蝸桿直徑系數(shù)第26頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月4.蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2①一般推薦選用蝸桿頭數(shù)z1=1、2、4、6.蝸桿頭數(shù)少，則蝸桿傳動的傳動比大，容易自鎖，傳動效率低；蝸桿頭數(shù)越多，效率越高，但加工也越困難。②蝸輪齒數(shù)z2可根據(jù)蝸桿頭數(shù)z1和傳動比i來確定，一般推薦z2=29—80.第27頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月單、多頭蝸桿第28頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月二、蝸桿傳動的幾何尺寸計算標準中心距徑向間隙蝸輪螺旋角蝸桿導程角齒根圓直徑齒頂圓直徑齒根高齒頂高分度圓直徑蝸輪蝸桿計算公式符號名稱第29頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月三、蝸桿傳動的正確嚙合條件1、蝸桿傳動的正確嚙合條件第30頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

正確嚙合條件：①在中間平面內，蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等，即mx1=mt2=m.②在中間平面內，蝸桿的軸面齒形角αx1和蝸輪的端面齒形角αt2相等，且為標準值，即αx1=αt2=α.③蝸桿分度圓導程角γ1等于蝸輪的螺旋角β2，大小相等，旋向相同。

第31頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4蝸桿傳動的失效形式、材料選擇

蝸桿傳動的主要失效形式是膠合和磨損。閉式蝸桿傳動以膠合為主要失效形式，開式蝸桿傳動主要是齒面磨損。一、蝸桿傳動的失效形式第32頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)蝸桿傳動的失效特點，蝸桿副材料不但應具有足夠的強度，而且還應具有良好的減磨性和抗膠合性，通常蝸桿的齒面硬度應高于蝸輪。實踐證明，較理想的蝸桿副材料是磨削淬硬的鋼制蝸桿匹配青銅蝸輪。二、蝸桿和蝸輪的材料選擇第33頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月三、蝸桿傳動的潤滑

潤滑對蝸桿傳動具有特別重要的意義。由于蝸桿傳動摩擦產生的發(fā)熱量較大，所以要求工作時有良好的潤滑條件，潤滑的主要目的在于減少摩擦與散熱，以提高蝸桿傳動的效率，防止膠合及減少磨損。蝸桿傳動的潤滑方式主要有油池潤滑和噴油潤滑。滑動速度Vs＜5-10m/s的蝸桿傳動用油池浸油。Vs＞10-15m/s，應采用壓力噴油潤滑。第34頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月四.蝸桿傳動的散熱第35頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

蝸桿傳動由于摩擦大，傳動效率較低，所以工作時發(fā)熱量較大。在閉式傳動中，如果不能及時散熱，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂專瑥亩龃竽Σ翐p失，甚至發(fā)生膠合。因此，對于連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動，需要將箱體內的溫升控制在許可范圍內。第36頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月為提高散熱能力，可采