机械设计第章--蜗杆传动.ppt

2 按刀具加工位置分 阿基米德蜗杆 法向直廓蜗杆 渐开线蜗杆 二、蜗杆传动的特点 1、传动比大 2、连续啮合，传动平稳 3、具有自锁性 4、效率较低 2、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q 蜗杆加工 蜗轮加工直径系数 3、蜗杆头数Z1 72 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算 一、主要参数及其选择 主平面 1、模数m和压力角 4、导程角 5、传动比 i 和齿数比 u 6、蜗轮齿数Z2 7、标准中心距 a 如图 二、蜗杆传动变位的特点 变位的目的 蜗轮变位 1）中心距改变 ，Z2不变，传动比i12不变 2）中心距不变，Z2改变 三、蜗杆传动的几何尺寸计算 蜗轮喉圆直径da2、蜗轮顶圆直径de2，蜗轮齿宽B，蜗轮齿宽角，蜗杆齿宽b1等73 蜗杆传动的滑动速度及传动效率 一、蜗杆传动的滑动速度 V1 蜗杆节点圆周速度 V2蜗轮节点圆周速度 蜗杆蜗轮齿面间相对滑动速度Vs 较大的VS引起：1、易发生齿面磨损和胶合 2、如润滑条件良好,有助于形成润滑油膜，减少摩擦、磨损，提高传动效率 二、蜗杆传动的效率 由啮合摩擦损耗所决定的效率 轴承的效率 蜗杆或蜗轮搅油引起的效率 当量摩擦角 查表10-9 蜗杆传动设计时，可根据蜗杆头数估取传动效率 Z1 1，2，4，6效率 0.7，0.8，0.9，0.9574 普通圆柱蜗杆传动失效形式、设计准则、材料选择 一、失效形式，设计准则齿面胶合 过度磨损闭式传动：按齿面接触疲劳强度设计 校核齿根弯曲疲劳强度 计算热平衡 蜗杆刚度 蜗轮 常用材料 二、材料选择 常用材料 蜗杆：40、45、40Cr 蜗轮：铸造锡青铜，铸造铝铁青铜 要求：1）足够的强度 2）良好的减摩、耐磨性 3）良好的抗胶合性75 普通圆柱蜗杆传动的精度选择、侧隙规定、蜗杆和蜗轮的结构一、普通圆柱蜗杆传动的精度选择、侧隙规定1最高、12最低 GB10089-1998规定了12个精度等级：最小法向侧隙分为8种：a、b、c、d、e、f、g、ha最大，h为零侧隙种类与精度无关普通圆柱蜗杆、蜗轮的结构设计 1、蜗杆一般与轴成一体 2、蜗轮 轮齿部分青铜 轮毂部分钢 齿圈式 螺栓联接式 整体浇铸式 拼铸式 力的大小 圆周力 轴向力 径向力 7-6 蜗杆传动的受力分析Ft主反从同 力的方向和蜗轮转向的判别 Fr指向各自的轴线 Fa1蜗杆左右手螺旋定则 轴向力 径向力圆周力 蜗轮转向的判别：Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向判定蜗轮转向 例1 判定蜗轮转向 例21、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算 校核公式 ZE材料的弹性系数 ZP接触系数（1）当蜗轮材料 ,许用应力 查表10-6（2）若蜗轮材料 ,许用应力与循环次数有关 基本许用接触应力，表10-7 接触强度寿命系数 7-7 普通圆柱蜗杆传动的强度计算和蜗杆的刚度校核 设计公式 定m,q（表10-2）2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 主平面内相当于齿条与斜齿轮啮合 YFa2 蜗轮齿形系数 当量齿数，图10-15 蜗轮基本许用应力，表10-8设计公式（表10-2）定m、d1 3、蜗杆的刚度计算 计算模型：简支梁 集中载荷：蜗杆最大挠度：4、普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择 高 低 精度等级 1，2，6，7，8，9，10，11，12 远景 常用78 蜗杆传动的润滑及热平衡计算 一、蜗杆传动的润滑 目的：1）提高效率；2）降低温升，防止磨损和胶合1、润滑油表10-10 2、润滑油粘度及给油方法表10-11 3、润滑油量 浸油深度 二、蜗杆传动热平衡计算 润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损和胶合。效率低，发热大，温升高，润滑油粘度下降原因设蜗杆传动功率为P（K W）,效率为 蜗杆传动单位时间的发热量为 自然冷却方式，单位时间散热量为 Kd箱体表面散热系数 S 箱体散热面积 t 油的工作温度 t0环境温度 达到热平衡时 可得到热平衡时的温度 如 t 80时措施：1 加散热片以增大散热面积 2 蜗杆轴端加风扇，强制风冷却 3 在传动箱内安装循环冷却管路