机械设计:蜗轮蜗杆(精品).ppt
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1、第第12章章 蜗杆传动蜗杆传动12-1 蜗杆传动的特点和类型蜗杆传动的特点和类型12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析圆柱蜗杆传动的受力分析12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算圆柱蜗杆传动的强度计算设计:潘存云12-1 蜗杆传动蜗杆传动的特点和类型的特点和类型作用:作用:用于传递交错轴之间的回转运动和动力。用于传递交错轴之间的回转运动和动力。蜗杆主动、蜗轮从动。蜗杆主动、蜗轮从动。
2、9090形成:形成:若单个斜齿轮的齿数很少若单个斜齿轮的齿数很少(如(如z1=1)而且而且1 1很很大时,大时,轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。11 1所得齿轮称为所得齿轮称为:蜗杆。蜗杆。而啮合件称为而啮合件称为:蜗轮。蜗轮。蜗杆蜗杆设计:潘存云22 2蜗轮蜗轮设计:潘存云改进措施:改进措施:将刀具做成蜗杆状,用范成法切制蜗轮,将刀具做成蜗杆状,用范成法切制蜗轮,所得蜗轮蜗杆为所得蜗轮蜗杆为线接触线接触。点点接触接触优点:优点:传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。分度机构:分度机构:i=1000,i=1000,通常通
3、常i=8i=88080缺点:缺点:传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造,成本高。传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造,成本高。线接触线接触设计:潘存云设计:潘存云类型类型按螺旋面形按螺旋面形状分:状分:阿基米德蜗杆、阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆渐开线蜗杆环面蜗杆环面蜗杆按形状分有:按形状分有:圆柱蜗杆圆柱蜗杆环面蜗杆环面蜗杆设计:潘存云设计:潘存云圆柱蜗杆圆柱蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆设计:潘存云 阿基米德螺线阿基米德螺线渐开线渐开线基圆基圆2设计:潘存云d d蜗杆旋向:蜗杆旋向:左旋、右旋左旋、右旋(常用常用)1 11 1精度等级:精度等级:对于一般动力传动,按如下等级制造:对于一般动
4、力传动,按如下等级制造:v1 17.5 m/s -77.5 m/s -7级精度;级精度;v1 1 3 m/s -8 3 m/s -8级精度;级精度;v1 1 1.5 m/s -940蜗杆头数蜗杆头数z1 4 2 2、1 1蜗轮齿数蜗轮齿数z2 2852 2854 2880 40将分度圆柱展开得:将分度圆柱展开得:=z=z1 1 p px1x1/d/d1 1=mz=mz1 1/d/d1 1 tgtg1 1=l/d/d1 1 4.蜗杆的导程角蜗杆的导程角dd1 1lp px1x11 1d d1 11 11 15.5.蜗杆直径系数蜗杆直径系数q加工时滚刀直径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相加工时滚刀直
5、径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相同,为了同,为了限制滚刀的数量限制滚刀的数量,国标规定分度圆直径只,国标规定分度圆直径只能取标准值,并与模数相配。能取标准值,并与模数相配。q 为蜗杆为蜗杆:定义:定义:q=d=d1 1/m/m一般取一般取:q=8q=81818。tgtg1 1=px z1/d1=z1/q于是有:于是有:d1=mq可由表可由表12121 1计算得到。计算得到。直径系数直径系数 见下页=mz1/d1m11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3
6、d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90表表121 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm 20 q=12.5 28 q=17.51.6设计:潘存云1p2vS1 112p由相对运动原理可知由相对运动原理可知:v2=v1+vS 6.6.齿面间滑动速度齿面间滑动速度vS S及及蜗轮转向的确定蜗轮转向的确定=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 2CWttv1v2设计:潘存云设计:潘存云1
7、 11 112p12p右旋蜗杆:右旋蜗杆:伸出左手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的伸出左手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的 切向速切向速 度度vp2p2的方向与拇指指向相同。的方向与拇指指向相同。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:用右手判断,方法一样。用右手判断,方法一样。2 22 2v2v2模型验证模型验证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:7.7.中心距中心距a=r1+r2=m(q+z2)/2ar1r2二、圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算二、圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算由蜗杆传动的功用,以及给定的传动比由蜗杆传动的功用,以及给定的传动比 i,z1 z2 计
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