《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課件-第10章 蝸桿傳動(dòng)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)BasicsofMechanicalDesign明德礪志求知篤行明德礪志求知篤行第10章蝸桿傳動(dòng)

重點(diǎn):蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)、圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及正確嚙合條件、蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向判斷難點(diǎn):圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及正確嚙合條件、蝸輪的轉(zhuǎn)向判斷【新課導(dǎo)入】蝸桿傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式。本章簡要介紹蝸桿傳動(dòng)的常見類型、傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用場合；討論蝸桿、蝸輪的材料和結(jié)構(gòu)；蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向判斷。明德礪志求知篤行明德礪志求知篤行一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型1、蝸桿的組成組成：由蝸桿（類似于螺桿）與蝸輪（類似于斜齒輪）組成，通常蝸桿為主動(dòng)件，兩軸線在空間相互垂直交錯(cuò)成90°，用以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。提示：蝸輪蝸桿都是一種特殊的斜齒輪。明德礪志求知篤行一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型1、蝸桿的組成明德礪志求知篤行一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型2、蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1）傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊

2）傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小

3）容易實(shí)現(xiàn)自鎖3、蝸桿傳動(dòng)的缺點(diǎn)1）蝸桿傳動(dòng)效率低2）造價(jià)較高明德礪志求知篤行一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型4、蝸桿傳動(dòng)的類型圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)阿基米得蝸桿（應(yīng)用最廣）法向直廓蝸桿漸開線蝸桿（1）、按蝸桿形狀不同錐蝸桿傳動(dòng)明德礪志求知篤行一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型4、蝸桿傳動(dòng)的類型左旋蝸桿右旋蝸桿（2）、按蝸桿螺旋線方向不同螺旋線沿軸左邊繞螺旋線沿軸右邊繞明德礪志求知篤行一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型4、蝸桿傳動(dòng)的類型單頭蝸桿多頭蝸桿（3）、按蝸桿頭數(shù)不同單頭蝸桿頭數(shù)Z1=1三線蝸桿頭數(shù)Z1=3雙線蝸桿頭數(shù)Z1=2即螺旋線的數(shù)目明德礪志求知篤行二、普通蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)模數(shù)m和壓力角α

中間平面：通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面主平面中間平面：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輪的端面明德礪志求知篤行二、普通蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)模數(shù)m和壓力角α

中間平面：通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面圖10-5蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸正確嚙合條件：ma1=mt2=mαa1=αt2=α=20°λ=β明德礪志求知篤行二、普通蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)2、傳動(dòng)比i，蝸桿頭數(shù)Z1，蝸輪齒數(shù)Z2蝸桿頭數(shù)：螺旋線的數(shù)目，有1、2、4、6。傳動(dòng)比i=n1/n2=Z2/Z1蝸輪齒數(shù)一般28≤Z2≤80，（太少產(chǎn)生跟切，太多蝸桿剛度不足）z1↑→g↑→效率η↑，但加工困難。z1↓→傳動(dòng)比i↑，但傳動(dòng)效率η↓。常取，z1＝1，2，4，6。3、蝸桿分度圓直徑d1

切制蝸輪的滾刀的參數(shù)必須與工作蝸桿的參數(shù)完全相同，為了減少滾刀的數(shù)目，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：蝸桿分度圓直徑d1為標(biāo)準(zhǔn)值，且與模數(shù)m相匹配。明德礪志求知篤行二、普通蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)4、蝸桿導(dǎo)程角γ和蝸輪螺旋角β如圖所示蝸桿螺旋面與分度圓柱的交線為螺旋線但制造困難自鎖性好明德礪志求知篤行二、普通蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)5、傳動(dòng)比和中心距式中:n1

主動(dòng)輪蝸桿的轉(zhuǎn)速，r/minn2

從動(dòng)輪蝸輪的轉(zhuǎn)速，r/minz1

主動(dòng)輪蝸桿的頭數(shù)z2

從動(dòng)輪蝸輪的齒數(shù)當(dāng)蝸桿節(jié)圓與分度圓重合時(shí)稱為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，其中心距計(jì)算式為a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)注意：a≠0.5m(z1+z2)明德礪志求知篤行三、蝸桿傳動(dòng)的失效形式和材料1.主要失效形式在蝸桿傳動(dòng)中，由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因，蝸桿螺旋部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒強(qiáng)度，所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。由于蝸桿傳動(dòng)中的相對(duì)速度較大，效率低，發(fā)熱量大，所以蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是蝸輪齒面膠合、點(diǎn)蝕及磨損。2.材料常采用青銅作蝸輪齒圈，并與淬硬磨削的鋼制蝸桿相匹配。蝸桿的常用材料為碳鋼和合金鋼。適用于齒面滑動(dòng)速度較高的傳動(dòng)。錫青銅：鋁青銅：灰鑄鐵：蝸輪常用材料有：vs≤8m/s的場合。（抗膠合能力差）vs≤2m/s的場合。（抗膠合能力強(qiáng)，抗點(diǎn)蝕能力差）明德礪志求知篤行四、蝸桿傳動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的判定左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手左、右手法則：用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度v方向。右旋蝸桿左旋蝸桿vv明德礪志求知篤行四、蝸桿傳動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的判定