蜗轮蜗杆传动概要.pptx

1 1、蜗杆传动的组成、蜗杆传动的组成 蜗杆传动用来传递空间两交错轴之间的运动和动力，一般两轴交角为90。蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成。一般蜗杆主动、蜗轮从动，具有自锁性，作减速运动。蜗杆传动广泛应用与各种机械和仪器设备之中。5.1蜗杆传动的组成和特点第1页/共15页 蜗杆和蜗轮：分左旋和右旋用右手定则判断。蜗杆和蜗轮转向关系：左旋伸左手，右旋伸右手，半握拳,四指顺着蜗杆回转方向,与大拇指指向相反方向即为蜗轮上节点速度方向左右手定则。第2页/共15页 2、蜗杆传动的特点(1)传动平稳传动连续，传动平稳，噪声小。(2)传动比大传动比i580。分度传动时i可达1000，与齿轮传动相比则结构紧凑。(3)具有自锁性即蜗杆能带动蜗轮旋转，而蜗轮不能带动蜗杆。(4)传动效率低齿面间相对滑动速度大，一般只有0.70.8。具有自锁功能的蜗杆机构，效率则一般不大于0.5。(5)制造成本高蜗轮齿圈常用贵重的铜合金制造，成本较高。第3页/共15页蜗杆传动的应用蜗杆传动的应用第4页/共15页规定通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面。5.2蜗杆传动的主要参数第5页/共15页 1.模数和压力角在中间平面平面内，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。中间平面内的参数均是标准值。蜗杆轴向模数mx1和轴向压力角x1；蜗轮端面模数mt2和端面压力角t22蜗杆头数z1，蜗轮齿数z2蜗杆头数z1一般取1、2、4。头数z1增大，可以提高传动效率，但加工制造难度增加。3传动比蜗轮齿数与蜗杆头数的比值。第6页/共15页 4蜗杆导程角 导程角小时传动效率低，但可实现自锁；导程角大时传动效率高，但蜗杆加工难度大。一般导程角=3.527.第7页/共15页5蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q加工蜗轮时，用的是与蜗杆具有相同尺寸的滚刀,滚刀直径:因此，即使加工同一模数的蜗轮，也需配备很多直径的滚刀，这很不经济。为限制滚刀的数量，把z1/tan规定成标准值，并把这个比值称为蜗杆直径系数，用q表示。模数一定时，q值增大则蜗杆的直径d1=m.q增大、刚度提高。因此，为保证蜗杆有足够的刚度，小模数蜗杆的q值一般较大。第8页/共15页5.3蜗杆传动的失效形式及材料选择 一、蜗杆传动的失效形式和设计准则1、失效形式由于材料和结构的原因,蜗杆螺旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度,所以失效常发生在蜗轮轮齿上。蜗轮传动其主要失效形式是蜗轮齿面的胶合、点蚀和磨损。2、设计准则对于闭式蜗杆传动，通常按接触疲劳强度设计，再进行蜗杆传动热平衡计算。如果是冲击载荷，还要校核齿轮的弯曲疲劳强度。第9页/共15页2、蜗杆、蜗轮的材料选择有足够的强度和良好的减摩、耐磨和抗胶合的能力。实践表明，较理想的蜗杆副材料是：青铜蜗轮齿圈匹配淬硬磨削的钢制蜗杆。（1）蜗杆材料一般蜗杆:45钢、40Cr等，经表面淬火或调质处理。高速重载:20Cr、20CrMnTi等，经渗碳淬火和磨削。（2）蜗轮材料锡青铜：ZCuSnl0Pl等，性能最好，但价格较高,常用于vs3m/s的重要传动；铝铁青铜：ZCuAl10Fe3,价格便宜,但性能不如锡青铜一般用于vs6m/s的传动；灰铸铁：HT200等，用于vs2ms的不重要场合。第10页/共15页 由于蜗杆传动相对滑动速度大,发热量大,若不及时散热,则会导致润滑不良而使轮齿磨损加剧,甚至产生胶合,因此,对闭式蜗杆传动应进行热平衡计算。蜗杆传动转化为热能所消耗的功率Ps为:Ps=1000(1-)P1WP1蜗杆的输入功率，KW;蜗杆传动的效率.5.4蜗杆传动的效率与热平衡计算第11页/共15页 经箱体散发热量的相当功率Pc为:Pc=ks.A(t1-t0)ks散热系数，一般取1017，通风良好取大值；A箱体散热面积，m2;t1 润滑油的工作温度，通常允许油温t1=6070,最高不超过80。t0周围空气温度，常温情况下可取20。第12页/共15页 达到平衡时,Ps=Pc,因此可得到热平衡时润滑油的工作温度t1的计算公式:散热措施如果润滑油的工作温度超过许用值,则可采用下述冷却措施:(1)增加散热面积。合理设计箱体结构,在箱体上铸出或焊上散热片。(2)提高表面传热系数。在蜗杆轴上装置风扇,或在箱体池内装设蛇形冷却水管,或用循环油冷却第13页/共15页蜗杆传动的散热方法第14页/共15页机械技术应用基础感谢您的观看！第15页/共15页