機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件第六章蝸桿傳動

匯報人:AA2024-01-14機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件第六章蝸桿傳動目錄CONTENCT蝸桿傳動概述蝸桿傳動的工作原理蝸桿傳動的參數(shù)與性能蝸桿傳動的設(shè)計(jì)與計(jì)算蝸桿傳動的制造與裝配蝸桿傳動的應(yīng)用實(shí)例與拓展01蝸桿傳動概述定義特點(diǎn)定義與特點(diǎn)蝸桿傳動是由蝸桿和蝸輪組成的一種交錯軸間的傳動，通常兩交錯軸間的夾角為90°。傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、噪聲小，但傳動效率低、發(fā)熱量大、需良好的潤滑。圓柱蝸桿分普通圓柱蝸桿和圓弧圓柱蝸桿兩種。普通圓柱蝸桿形狀與圓柱螺旋線相似，易加工，但傳動效率低，需配磨削的蝸輪，多用于傳動比不大或動力較小的場合。圓弧圓柱蝸桿傳動效率高，需配磨削的蝸輪，適用于要求傳動效率高、傳遞功率較大的場合。圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿分為直廓環(huán)面蝸桿和包絡(luò)環(huán)面蝸桿兩種。直廓環(huán)面蝸桿傳動效率低，需配磨削的蝸輪，適用于動力較小的場合。包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動效率高，需配研磨的蝸輪，適用于要求傳動效率高、傳遞功率較大的場合。環(huán)面蝸桿傳動蝸桿傳動的類型減速裝置01在機(jī)械傳動系統(tǒng)中，蝸桿傳動常被用作減速裝置，以減小轉(zhuǎn)速并增大扭矩。例如，在機(jī)床、汽車、起重機(jī)等設(shè)備中，蝸桿傳動被廣泛應(yīng)用于減速箱和變速器中。增大扭矩02由于蝸桿傳動的傳動比較大，因此可以用來增大扭矩。例如，在卷揚(yáng)機(jī)、絞車等需要大扭矩的場合中，常采用蝸桿傳動來增大扭矩。調(diào)整轉(zhuǎn)速03通過改變蝸桿和蝸輪的齒數(shù)比，可以實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速比。因此，在需要調(diào)整轉(zhuǎn)速的場合中，如機(jī)床主軸箱、汽車變速器等，常采用蝸桿傳動來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)整。蝸桿傳動的應(yīng)用02蝸桿傳動的工作原理配合關(guān)系配合間隙潤滑方式蝸桿和蝸輪在傳動過程中，需保持正確的配合關(guān)系，即蝸桿的螺旋面與蝸輪的齒面緊密貼合，以確保傳動的平穩(wěn)性和效率。適當(dāng)?shù)呐浜祥g隙對于蝸桿傳動的正常工作至關(guān)重要，間隙過小可能導(dǎo)致傳動卡滯，間隙過大則可能產(chǎn)生沖擊和噪音。蝸桿和蝸輪之間的潤滑對于減少磨損、降低溫度和提高傳動效率具有重要意義，常采用油浴潤滑或噴油潤滑。蝸桿與蝸輪的配合80%80%100%蝸桿傳動的運(yùn)動分析蝸桿傳動的傳動比等于蝸輪齒數(shù)與蝸桿頭數(shù)的比值，傳動比較大，可實(shí)現(xiàn)大速比傳動。在蝸桿傳動中，輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)矩成反比關(guān)系，即輸入轉(zhuǎn)速越高，輸出轉(zhuǎn)矩越小。由于蝸桿傳動存在滑動摩擦，其效率相對較低，一般不超過90%。傳動比計(jì)算轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系效率分析徑向力分析軸向力分析摩擦力分析蝸桿傳動的受力分析軸向力主要由蝸桿的螺旋角和摩擦角產(chǎn)生，作用于蝸桿的軸線方向，需通過推力軸承等結(jié)構(gòu)進(jìn)行平衡。蝸桿傳動中的摩擦力主要來源于蝸桿和蝸輪之間的滑動摩擦，其大小與潤滑狀況、材料性質(zhì)等因素有關(guān)。在蝸桿傳動中，徑向力主要由蝸桿的螺旋線產(chǎn)生，作用于蝸輪的中心，需通過軸承等支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行平衡。03蝸桿傳動的參數(shù)與性能01020304模數(shù)m與壓力角α：模數(shù)是蝸桿和蝸輪齒形的基本參數(shù)，壓力角通常取為標(biāo)準(zhǔn)值20°。蝸桿傳動的參數(shù)模數(shù)m與壓力角α：模數(shù)是蝸桿和蝸輪齒形的基本參數(shù)，壓力角通常取為標(biāo)準(zhǔn)值20°。模數(shù)m與壓力角α：模數(shù)是蝸桿和蝸輪齒形的基本參數(shù)，壓力角通常取為標(biāo)準(zhǔn)值20°。模數(shù)m與壓力角α：模數(shù)是蝸桿和蝸輪齒形的基本參數(shù)，壓力角通常取為標(biāo)準(zhǔn)值20°。01020304傳動比大且準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小具有自鎖性蝸桿傳動的性能特點(diǎn)由于蝸桿和蝸輪齒形為漸開線，嚙合性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且噪音小。蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，重量輕，便于安裝和維修。蝸桿傳動可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動比，通常在i=5～80范圍內(nèi)，且傳動比較準(zhǔn)確。當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖。傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、具有自鎖性。優(yōu)點(diǎn)傳動效率低、發(fā)熱量大、需要良好的潤滑條件；制造精度要求較高；成本較高。缺點(diǎn)蝸桿傳動的優(yōu)缺點(diǎn)04蝸桿傳動的設(shè)計(jì)與計(jì)算確定傳動比和中心距選擇材料和熱處理確定傳動類型設(shè)計(jì)蝸桿和蝸輪校驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)蝸桿傳動的設(shè)計(jì)步驟根據(jù)工作機(jī)的要求，確定合適的傳動比和中心距。根據(jù)傳動的工作條件和要求，選擇合適的蝸桿和蝸輪材料，并進(jìn)行必要的熱處理。根據(jù)工作條件和設(shè)計(jì)要求，選擇合適的蝸桿傳動類型，如圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動等。根據(jù)傳動比和中心距，設(shè)計(jì)蝸桿和蝸輪的齒形、齒數(shù)、模數(shù)等參數(shù)。對所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動進(jìn)行必要的校驗(yàn)，如強(qiáng)度校驗(yàn)、熱平衡校驗(yàn)等，并根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)。傳動效率計(jì)算承載能力計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算熱平衡計(jì)算蝸桿傳動的計(jì)算方法根據(jù)蝸桿傳動的類型、材料和潤滑條件，計(jì)算其傳動效率。根據(jù)蝸桿和蝸輪的材料、齒形、齒數(shù)等參數(shù)，以及工作條件，計(jì)算其承載能力。對蝸桿和蝸輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度等計(jì)算，以確保其滿足工作要求。根據(jù)工作條件和要求，對蝸桿傳動進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以確定其合適的冷卻方式和散熱條件。對所設(shè)計(jì)的蝸桿和蝸輪進(jìn)行強(qiáng)度校核，以確保其滿足工作要求。強(qiáng)度校核對蝸桿和蝸輪進(jìn)行剛度校核，以確保其在工作過程中不會產(chǎn)生過大的變形。剛度校核根據(jù)校核結(jié)果，對蝸桿傳動進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)，如改進(jìn)齒形、增加齒數(shù)、提高材料強(qiáng)度等，以提高其傳動性能和壽命。優(yōu)化設(shè)計(jì)對所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，以驗(yàn)證其性能和可靠性是否滿足工作要求。試驗(yàn)驗(yàn)證蝸桿傳動的校核與優(yōu)化05蝸桿傳動的制造與裝配材料選擇毛坯制造熱處理切削加工蝸桿傳動的制造工藝根據(jù)蝸桿傳動的使用條件和性能要求，選擇合適的材料，如鑄鐵、鋼或鋁合金等。對蝸桿和蝸輪進(jìn)行熱處理，提高其力學(xué)性能和耐磨性。通過鑄造、鍛造或切削加工等方法制造蝸桿和蝸輪的毛坯。采用車削、銑削、磨削等切削加工方法，對蝸桿和蝸輪進(jìn)行精加工，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的精度和表面質(zhì)量。清洗蝸桿和蝸輪，檢查其尺寸精度和表面質(zhì)量，準(zhǔn)備好所需的裝配工具和量具。裝配前的準(zhǔn)備將蝸桿和蝸輪按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行裝配，注意調(diào)整其嚙合間隙和接觸斑點(diǎn)，保證傳動的平穩(wěn)性和可靠性。裝配過程通過調(diào)整蝸桿或蝸輪的位置，或采用加減墊片等方法，調(diào)整嚙合間隙和接觸斑點(diǎn)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。調(diào)整方法蝸桿傳動的裝配與調(diào)整定期對蝸桿傳動進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，避免故障擴(kuò)大。定期檢查潤滑保養(yǎng)清洗維護(hù)更換磨損件根據(jù)使用條件和設(shè)計(jì)要求，選用合適的潤滑劑，定期對蝸桿傳動進(jìn)行潤滑保養(yǎng)，減少磨損和故障。定期清洗蝸桿傳動，去除油污和雜質(zhì)，保持其清潔和良好的工作狀態(tài)。當(dāng)蝸桿或蝸輪磨損嚴(yán)重時，應(yīng)及時更換，以保證傳動的正常運(yùn)行。蝸桿傳動的維護(hù)與保養(yǎng)06蝸桿傳動的應(yīng)用實(shí)例與拓展蝸桿傳動在升降機(jī)中廣泛應(yīng)用，通過蝸桿和蝸輪的配合實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的升降運(yùn)動。升降機(jī)攪拌機(jī)輸送設(shè)備在攪拌機(jī)中，蝸桿傳動可將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)混合攪拌。蝸桿傳動在輸送設(shè)備中用于驅(qū)動輸送帶或鏈條，實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)輸送。030201蝸桿傳動在機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)例隨著技術(shù)的發(fā)展，蝸桿傳動的效率將不斷提高，減少能量損失。高效率化采用新材料和先進(jìn)的制造工藝，蝸桿傳動將實(shí)現(xiàn)更輕量化的設(shè)計(jì)。輕量化結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)，蝸桿傳動將實(shí)現(xiàn)智能化控制，提高傳動精度和響應(yīng)速度。智能化蝸