蜗杆传动2课程学习.pptx

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1、会计学1蜗杆传动蜗杆传动2第一页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆圆柱蜗杆7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 环面蜗杆环面蜗杆锥蜗杆锥蜗杆 锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布的等导程的螺旋形成的，而蜗轮在外观上就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。第2页/共51页第二页，共51页。类类型型(l(lixixnng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动

2、 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型(lixng)(lixng)锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用直线刀刃直线刀刃的车的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。廓形状不同。潘存云教授研制普通圆柱蜗杆普通圆柱蜗杆第3页/共51页第三页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制类类型型(l(lixixnng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yun

3、zh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆 圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的区别仅是加圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的区别仅是加工用的车刀为工用的车刀为圆弧刀刃圆弧刀刃。传动特点：传动特点：1）传动效率高，一般可达传动效率高，一般可达90%以上；以上；2）承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的1.52.5倍；倍；3）结构紧凑。结构紧凑。第4页/共51页第四页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制类类型型(li(lixnxng)g)

4、环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 阿基米德螺线阿基米德螺线2阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆单刀加工单刀加工阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)第5页/共51页第五页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制类类型型(li(lixnxng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥

5、蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆双刀加工双刀加工潘存云教授研制阿基米德螺线阿基米德螺线第6页/共51页第六页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制类类型型(l(lixixnng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基

6、米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI)渐开线蜗杆渐开线蜗杆渐开线渐开线基圆基圆第7页/共51页第七页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制类类型型(li(lixnxng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 潘存云教授研制dx延伸渐开线延伸

7、渐开线车刀对中齿厚中心法面车刀对中齿厚中心法面法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN)第8页/共51页第八页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN)dx延伸渐开线延伸渐开线2车刀对中齿槽中心法面车刀对中齿槽中心法面第9页/

8、共51页第九页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆(ZK)2近似于阿基米德螺线近似于阿基米德螺线是一种非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加工，只能在铣削或磨削，加工时工件作是一种非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加

9、工，只能在铣削或磨削，加工时工件作螺旋运动螺旋运动，刀具作，刀具作旋转运动旋转运动。砂轮砂轮第10页/共51页第十页，共51页。类类型型(l(lixixnng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型(lixng)(lixng)锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 环面蜗杆传动特点：环面蜗杆传动特点：1）传动效率高，一般可达传动效率高，一般可达8590%；2）承载能

10、力高，约为承载能力高，约为阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆的的24倍；倍；3）要求制造和安装精度高。要求制造和安装精度高。潘存云教授研制环面蜗杆环面蜗杆第11页/共51页第十一页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制类类型型(l(lixixnng)g)环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱圆柱(yunzh)蜗杆传动蜗杆传动 7.2 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 锥蜗杆传动特点：锥蜗杆传动特点：锥蜗杆锥蜗杆1）同时接

11、触的点数较多，重合度大；同时接触的点数较多，重合度大；2）传动比范围大，一般为传动比范围大，一般为10360；3）承载能力和传动效率高；承载能力和传动效率高；4）制造安装简便，工艺性好。制造安装简便，工艺性好。阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆最常用最常用第12页/共51页第十二页，共51页。潘存云教授研制d d蜗杆旋向：左旋蜗杆旋向：左旋(zu xun)(zu xun)、右旋、右旋(常用常用)1 11 1精度精度(jn(jn d)d)等级：等级：对于一般动力传动对于一般动力传动(chundng)(chundng)，按如下等级制造：，按如下等级制造：v v1 17.5 m/s -77.5 m/s -7级

12、精度；级精度；v v1 1 3 m/s -8 3 m/s -8级精度；级精度；v v1 11.5 m/s -90，正变位 x12 12 m/s m/s时时 ZCuSn10P1ZCuSn10P1锡青铜制造。锡青铜制造。vS S 12 12 m/s m/s时时 ZCuSn5Pb5Zn5ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜锡青铜vS S 6 6 m/sm/s时时 ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe3铝青铜。铝青铜。vS S 2 2 m/sm/s时时球墨铸铁、灰铸铁。球墨铸铁、灰铸铁。7.4 普通蜗杆传动的承载能力计算普通蜗杆传动的承载能力计算蜗杆传动的特点是齿面相对滑动速度大，导致发热严重和磨损加剧。

13、二、蜗杆传动的常用材料二、蜗杆传动的常用材料 第26页/共51页第二十六页，共51页。*蜗杆的刚度蜗杆的刚度(n d)计算计算 *蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算(j sun)*蜗轮的齿面接触疲劳强度计算蜗轮的齿面接触疲劳强度计算(j sun)为了防止为了防止(fngzh)齿面过度磨损引起的失效，应进行：齿面过度磨损引起的失效，应进行：*传动系统的热平衡计算传动系统的热平衡计算 为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行：为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行：为了防止过热引起的失效，就要进行：为了防止过热引起的失效，就要进行：三、蜗杆传动的设计准则三、蜗杆传动的设计准则 第2

14、7页/共51页第二十七页，共51页。在开式传动中，主要失效为：齿面磨损和轮齿折在开式传动中，主要失效为：齿面磨损和轮齿折断，按齿根断，按齿根(ch n)的弯曲疲劳强度设计。的弯曲疲劳强度设计。在闭式传动中，主要失效为：齿面胶合或点蚀，按在闭式传动中，主要失效为：齿面胶合或点蚀，按齿面的接触疲劳强度设计齿面的接触疲劳强度设计(shj)，按齿根的弯曲疲，按齿根的弯曲疲劳强度校核。还要进行热平衡计算。劳强度校核。还要进行热平衡计算。第28页/共51页第二十八页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制四、圆柱四、圆柱(yunzh)(yunzh)蜗杆传动的受力分蜗杆传动的

15、受力分析析Ft2Fr2Fa2Ft1Fr1Fa12法向力可分解为三个分力：法向力可分解为三个分力：圆周力：圆周力：Ft轴向力：轴向力：Fa径向力：径向力：Fr且有如下关系：且有如下关系：Ft1=Fa2 Fr1=Fr2 Fa1=Ft2=2T1/d1=2T2/d2=Ft2 tg式中：式中：T1、T1分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。T2=T1 i 2第29页/共51页第二十九页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制1 11p212p由相对运动由相对运动(xin du yn dn)(xin du yn dn)原理可知原理可知:v2=v1+

16、vS 齿面间滑动速度齿面间滑动速度vS S=v1/cos vS=v2 2+v1 2作速度向量图，得作速度向量图，得:v2=v1 tg蜗轮的转向蜗轮的转向:v22 22 2CW蜗轮转向的确定蜗轮转向的确定 vSttv1v2第30页/共51页第三十页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制1 11 112p12p右旋蜗杆：伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的右旋蜗杆：伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 切切 向向 速速 度度 vp2的的 方方 向向 与与 拇拇 指指 反反 向向(fn xin)相同。相同。用手势确定蜗轮的转向用手势确定蜗轮的转向：左旋蜗杆：左旋蜗杆：用

17、左手判断，方法一样。用左手判断，方法一样。2 22 2v2v2蜗轮的转向蜗轮的转向因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一种实用且简便的转向判别方法：ar1r2第31页/共51页第三十一页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制蜗杆传动受力方向蜗杆传动受力方向(fngxing)(fngxing)的判定的判定 12pFa1Ft2Fr1Fr22 22)2)蜗轮切向力指向与其转动方向一致，且蜗轮切向力指向与其转动方向一致，且 Ft2=-=-Fa1；4)4)蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线，蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线，且且 Ft1=-=-Fa2；3)3)蜗杆切向力指

18、向与其转动方向相反，且蜗杆切向力指向与其转动方向相反，且 Ft1=-=-Fa2；1)1)蜗杆所受扭矩蜗杆所受扭矩T T1 1与转动方向与转动方向1 1一致；一致；T T1 1T T1 11 11 1Ft1Ft1Fa2Fa2第32页/共51页第三十二页，共51页。练习(linx)：n1n1Fr1Fr2Ft1xFa2Fa1Ft2右旋n2Fr1Fr2Ft1Fa2xFa1Ft2n2已知：蜗杆轴为输入，大锥齿轮轴为输出，轴转向(zhunxing)如图。试：确定各轮转向(zhunxing)、旋向及受力。1.n4 n3 n2 Ft2 Fa2 2.Fa3 Fa2 Ft1 n1蜗轮右旋n4输出1234蜗杆右旋第

19、33页/共51页第三十三页，共51页。五、五、圆柱蜗杆传动的强度圆柱蜗杆传动的强度(qingd)(qingd)计计算算齿面接触齿面接触(jich)(jich)强度校核公式：强度校核公式：L0 KFnH=Z=ZE Ea3KT2=Z=ZE EZ Z H 由上式可得设计由上式可得设计(shj)(shj)公公式：式：蜗轮齿面的接触强度计算与斜齿轮相似，仍以赫兹公式为基础。以蜗轮蜗杆的节点处啮合相应参数代入即可。赫兹公式赫兹公式:a KT2 H Z ZE EZ Z231）接触强度）接触强度 参数说明：参数说明：1 1）T T2 2蜗轮转矩蜗轮转矩,N,N mmmm2 2）K 载荷系数，载荷系数，K=KA

20、 Kv K,K,KA A使用系数使用系数.（蜗杆主动）第34页/共51页第三十四页，共51页。使用系数使用系数KA工作类型工作类型 I II III I II III 载荷性质载荷性质 均匀、无冲击均匀、无冲击 不均匀、小冲击不均匀、小冲击 不均匀、大冲击不均匀、大冲击 每小时启动次数每小时启动次数 25 2550 50 50 起动载荷起动载荷 小小 较较 大大 大大 KA 1 1.15 1.2 1 1.15 1.2 动载系数动载系数(xsh)Kv(xsh)Kv，当当V2 3 m/s,Kv=11.1 V2 3 m/s,Kv=11.1 当当V V2 233 m/s,m/s,Kv=1.1=1.11

21、.2 1.2 齿向载荷分布系数齿向载荷分布系数(xsh)K(xsh)K，当载荷平稳时，当载荷平稳时,取取K=1 K=1 当载荷当载荷(zi h)(zi h)变化时变化时,取取K=1.11.3 K=1.11.3 第35页/共51页第三十五页，共51页。4）Z接触(jich)系数,考虑齿面曲率和接触(jich)线长度影响,Z初值a根据查得。设计(shj)时：未知，初选值3）ZE弹性系数,青铜或铸铁(zhti)蜗轮与钢蜗杆配对时，0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 d1/a3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 影响系数影响系数Z Z ZC蜗杆蜗杆ZA,Z

22、I,ZN,ZK蜗杆蜗杆第36页/共51页第三十六页，共51页。b b）讨论讨论(toln)(toln)：Z Z H H a a一定时，一定时，dd1 1蜗杆刚度蜗杆刚度d d1 1一定时，一定时，aa结构紧凑结构紧凑蜗杆传动的重要参数蜗杆传动的重要参数a a）HH -为蜗轮的许用应力。为蜗轮的许用应力。H=KHN H,，基本许用接触应力，基本许用接触应力H 按下表选取。按下表选取。第37页/共51页第三十七页，共51页。第38页/共51页第三十八页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制2）蜗轮齿根弯曲强度）蜗轮齿根弯曲强度(qingd)计算计算 校核计算：校核计算：设计设计(shj)(sh

23、j)公式：公式：F F-许用弯曲应力；许用弯曲应力；F F=K=KFN FN F,Y YFa2 Fa2-为蜗轮齿形系数，按当量齿数以及蜗轮为蜗轮齿形系数，按当量齿数以及蜗轮 变位系数选取变位系数选取,详见下页线图。详见下页线图。Y Y -为螺旋角影响系数，为螺旋角影响系数，Y Y =1-=1-/120/120因蜗轮轮齿较复杂难于精算因蜗轮轮齿较复杂难于精算条件性估算条件性估算近似当作斜齿圆柱齿轮考虑。近似当作斜齿圆柱齿轮考虑。第39页/共51页第三十九页，共51页。蜗轮的基本许用弯曲应力蜗轮的基本许用弯曲应力蜗轮材料蜗轮材料 铸造方法铸造方法 铸锡青铜铸锡青铜 砂铸模型砂铸模型 40 2940

24、 29ZCuSn10P1 ZCuSn10P1 金属模铸造金属模铸造 56 4056 40铸锡锌青铜铸锡锌青铜 砂铸模型砂铸模型 26 2226 22ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn5Pb5Zn5 金属模铸造金属模铸造 32 2632 26铸铝铁青铜铸铝铁青铜 砂铸模型砂铸模型 80 5780 57ZCuAl10Fe3 ZCuAl10Fe3 金属模铸造金属模铸造 90 6490 64HT150 HT150 砂铸模型砂铸模型 40 2840 28HT200 HT200 砂模铸造砂模铸造 48 3448 34灰铸铁灰铸铁单侧工作单侧工作 双侧工作双侧工作 0F0F -1F-1F 第40页/共51

25、页第四十页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授研制3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.710 11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 80 100 400 Z Zv v 蜗轮的齿蜗轮的齿形系数形系数YFa2x2=-0.5-0.3-0.20.30.20.10.40.50.70.80.90.6-0.3-0.4x=1x2=0理论根切极限理论根

26、切极限齿顶变尖极限齿顶变尖极限第41页/共51页第四十一页，共51页。一、蜗杆传动的效率一、蜗杆传动的效率(xio(xio l)l)功率功率(gngl)(gngl)损耗：啮合损耗、轴承摩擦损耗、搅油损耗：啮合损耗、轴承摩擦损耗、搅油损耗。损耗。=（0.950.96）tg(tg(+v v)tgtg 蜗杆主动蜗杆主动(zhdng)时，总效率计算公式时，总效率计算公式为：为：式中式中:为蜗杆导程角为蜗杆导程角;v v称为当量摩擦角，称为当量摩擦角，v v=arctg f v vf v v为当量摩擦系数为当量摩擦系数，7.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 Z1效率与

27、蜗杆头数的大致关系为：效率与蜗杆头数的大致关系为：蜗杆头数蜗杆头数Z1 总总 效效 率率 0.70 0.80 0.90 0.95 tg tg1 1 =Z1/q v v，f v v与与V VS S有关有关，取值见下页表取值见下页表 第42页/共51页第四十二页，共51页。潘存云教授研制3.00 0.028 136 0.035 2 0.045 235 4.00 0.024 122 0.031 147 0.04 217 5.00 0.022 116 0.029 140 0.035 2 8.00 0.018 102 0.026 129 0.03 143 10.0 0.016 055 0.024 122

28、 15.0 0.014 048 0.020 109 24.0 0.013 045当量摩擦系数和当量摩擦角当量摩擦系数和当量摩擦角 蜗轮材料蜗轮材料 锡青铜锡青铜 无锡青铜无锡青铜 灰铸铁灰铸铁 蜗杆齿面硬度蜗杆齿面硬度 HRC45 其他情况其他情况 HRC45 HRC45 其他其他 滑动速度滑动速度 fv v v v fv v v v fv v v v fv v v v fv v v v 0.01 0.11 6 17 0.12 651 0.18 1012 0.18 1012 0.19 10450.10 0.08 4 34 0.09 543 0.13 724 0.14 758 0.16 9050

29、.50 0.055 309 0.065 343 0.09 509 0.09 509 0.1 5431.00 0.045 235 0.055 309 0.07 4 0.07 4 0.09 5092.00 0.035 2 0.045 235 0.055 309 0.07 4vs m/s第43页/共51页第四十三页，共51页。说明说明(shumng)(shumng)：1 1）vsfvv vsfvv 油膜易形成油膜易形成2 2）为影响为影响 的主要的主要(zhyo)(zhyo)因素：因素：，对动力传，对动力传动，宜采用多头蜗杆，动，宜采用多头蜗杆，时时，max max此后此后(c hu)(c hu)，

30、=（0.950.96）tg(tg(+v v)tgtg 潘存云教授研制0 10 20 30 40 50 20406080100效率效率%f v v=tg=tgv v=0.12=0.12自锁极限自锁极限后：后：缓慢缓慢 大时，加工困难大时，加工困难当当 v v 时，蜗杆具有自锁性，时，蜗杆具有自锁性，但效率但效率 很低。很低。50%50%一般取：一般取：v v 510 1015 1525 25 载荷类型载荷类型 重重 重重 中中 （不限）（不限）（不限）（不限）（不限）（不限）（不限）（不限）900 500 350 220 150 100 80 运动粘度运动粘度 v/cSt（40）蜗杆传动的相对滑

31、动蜗杆传动的相对滑动速度速度vs/(m/s)给油方法给油方法 油池润滑油池润滑 喷油润滑喷油润滑或或 油池润滑油池润滑 喷油压力喷油压力 MPa 0.7 2 3 表表7-21 蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法当当vs 5 m/svs 5 m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为一个时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为一个(y)(y)齿高。但油面不应超过轴承最低滚动体的中心。齿高。但油面不应超过轴承最低滚动体的中心。当当v vs s 10m/s时，采用压力喷油润滑。时，采用压力喷油润滑。当当

32、5m/sv vs s 10 m/s时，采用蜗杆在上的结构（搅油阻力大）时，采用蜗杆在上的结构（搅油阻力大）。浸入油池的蜗轮深度为（浸入油池的蜗轮深度为（1/61/31/61/3）r r2 2。ra/3 一一个个齿齿高高蜗杆下置式冷却效果更好。蜗杆下置式冷却效果更好。第46页/共51页第四十六页，共51页。三、蜗杆传动的热平衡计算三、蜗杆传动的热平衡计算(j(j sun)sun)由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内，油温升高，润滑(rnhu)失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合。因此，对连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算由热平衡条件由热平衡条件(tiojin)(tioj

33、in)：H1=H1=H2,H2,其中：其中：P P1 1-蜗杆传递的功率；蜗杆传递的功率；d d-表面散热系数；一般取：表面散热系数；一般取：d d=8.1517.45 W/(m2)S S-散热面积散热面积,m,m2 2,指箱体外壁与空气接触而内壁被油飞溅指箱体外壁与空气接触而内壁被油飞溅到的箱壳面积。对于箱体上的散热片，其散热面积按到的箱壳面积。对于箱体上的散热片，其散热面积按50%50%计计算。算。摩擦损耗产生的热量摩擦损耗产生的热量:H H1 1=1000P=1000P1 1(1-)(1-)箱璧散发的热量箱璧散发的热量:H H2 2=d d S(tS(t0 0-t-ta a)-蜗杆传递的

34、效率；蜗杆传递的效率；t t0 0-工作油温，一般取：工作油温，一般取：6070 t ta a-工作环境温度，一般取：工作环境温度，一般取：20 由于由于发热大发热大易胶合易胶合热平衡计算热平衡计算第47页/共51页第四十七页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制 当工作油温：当工作油温：t0 80 或散热面积不足时，应采取或散热面积不足时，应采取散热措施：散热措施：1 1）增加散热面积）增加散热面积-加散热片；加散热片；2 2）提高表面传热系数）提高表面传热系数-加风扇、冷却水管、循环油冷却。加风扇、冷却水管、循环油冷却。油泵油

35、泵冷却器冷却器冷却水冷却水或保持工作温度所需散热面积：或保持工作温度所需散热面积：S S=m2d d(t0-ta)1000P1000P1 1(1-)(1-)得：得：t0=ta+d d S S1000P1000P1 1(1-)(1-)800其中其中S=9aS=9a1.88 1.88 mm2 2第48页/共51页第四十八页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制蜗杆的结构蜗杆的结构(jigu):通常通常(tngchng)(tngchng)与轴与轴制成一体制成一体z1=1或或2时：时：b1(11+0.06z2)mz1=4时时:b1(12.5+0.09z2)mb1 蜗杆轴蜗杆轴蜗杆长度蜗杆长度b1的

36、确定：的确定：7.6 圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计1)无退刀槽结构：加工螺旋部分时只能用铣制的办法。2)有退刀槽：加工螺旋部分可以车制，也可以铣制。潘存云教授研制潘存云教授研制第49页/共51页第四十九页，共51页。潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授(jioshu)研制潘存云教授研制蜗轮齿宽角蜗轮齿宽角 90130 轮圈厚度轮圈厚度 C 1.6m+1.5 mm轮缘宽度轮缘宽度B 0.75da 0.67 da 蜗轮顶圆直径蜗轮顶圆直径de2 da2+2m da2+1.5m da2+2m 蜗杆头数蜗杆头数Z11 2 4蜗轮的常用结构：蜗轮的常用结构：整体式整体式组合式组合式过盈配合过盈配合de2de2de2de2BBBBccc组合式组合式螺栓联接螺栓联接组合式铸造组合式铸造骑缝螺钉骑缝螺钉48个，孔心向硬边偏移个，孔心向硬边偏移=23mm潘存云教授研制第50页/共51页第五十页，共51页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第51页/共51页第五十一页，共51页。