蜗杆传动108学习.pptx
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1、11-1 蜗杆传动的类蜗杆传动的类型型圆锥蜗杆传动圆锥蜗杆传动图图11-3 圆锥蜗杆传动圆锥蜗杆传动 二级蜗杆蜗轮减速器二级蜗杆蜗轮减速器二级蜗杆蜗轮减速器二级蜗杆蜗轮减速器第1页/共33页11-1 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型d20图图11-4 阿基米德圆柱阿基米德圆柱(ZA)蜗杆蜗杆20d图11-5 法向直廓圆柱法向直廓圆柱(ZN)蜗杆蜗杆蜗杆包括蜗杆包括阿基米德圆柱蜗杆阿基米德圆柱蜗杆(ZA蜗杆蜗杆)、法向直廓圆柱蜗杆、法向直廓圆柱蜗杆(ZN蜗杆蜗杆)、渐渐开线圆柱蜗杆开线圆柱蜗杆(ZI蜗杆蜗杆)、锥面包络圆柱蜗杆、锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆蜗杆)、圆弧圆柱、圆弧圆柱(ZC)蜗杆与环蜗杆
2、与环面蜗杆等。面蜗杆等。(1)阿基米德圆柱阿基米德圆柱(ZA)蜗杆蜗杆(2)法向直廓圆柱法向直廓圆柱(ZN)蜗杆蜗杆1.圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动第2页/共33页11-1 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型d图图11-6 渐开线圆柱渐开线圆柱(ZI)蜗杆蜗杆d图图11-7 锥面包络圆柱锥面包络圆柱(ZK)蜗杆蜗杆 蜗杆包括阿基米德圆柱蜗杆蜗杆包括阿基米德圆柱蜗杆(ZA蜗杆蜗杆)、法向直廓圆柱蜗杆、法向直廓圆柱蜗杆(ZN蜗杆蜗杆)、渐渐开线圆柱蜗杆开线圆柱蜗杆(ZI蜗杆蜗杆)、锥面包络圆柱蜗杆、锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆蜗杆)、圆弧圆柱、圆弧圆柱(ZC)蜗杆与环蜗杆与环面蜗杆等。面蜗杆等。(3)渐开线圆
3、柱渐开线圆柱(ZI)蜗杆蜗杆(4)锥面包络圆柱锥面包络圆柱(ZK)蜗杆蜗杆1.圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动第3页/共33页11-1 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型图图11-8 圆弧圆柱圆弧圆柱(ZC)蜗杆传动蜗杆传动图图11-7 环面蜗杆传动环面蜗杆传动(5)圆弧圆柱圆弧圆柱(ZC)蜗杆蜗杆2.环面包络圆柱环面包络圆柱(ZK)蜗杆蜗杆1.圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动3.圆锥蜗杆传动圆锥蜗杆传动 图图11-3 圆锥蜗杆传动圆锥蜗杆传动 第4页/共33页11.2 普通蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算普通蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算df1d0b1dda1D0d0cLCn1CnCn1010Rf2dd3L1a
4、bd5d2da2de2d4xyb22第5页/共33页1.普通蜗杆传动的主要参数及其选择普通蜗杆传动的主要参数及其选择d2da2de2df2b2中间截面中间截面R2d1da1d2df1pa1b1图图11-13 普通圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动(1)模数模数m和压力角和压力角ZA蜗杆与蜗轮啮合传动时,在中间截面上,蜗杆的轴向模数蜗杆与蜗轮啮合传动时,在中间截面上,蜗杆的轴向模数ma1、轴向、轴向压力角压力角al分别等于蜗轮的端面模数分别等于蜗轮的端面模数mt2、端面压力角、端面压力角t2,即,即ma1mt2m,alt220。第6页/共33页1.普通蜗杆传动的主要参数及其选择普通蜗杆传动的主要参数及
5、其选择tan pz1/(d1)z1pa1/(d1)z1m/d1,定义定义 z1/tan 为蜗杆的直径系为蜗杆的直径系数,用数,用 q 表示,即表示,即qz1/tan。于是,蜗杆的分度圆直径。于是,蜗杆的分度圆直径 d1为为df1d0b1d1da1(2)蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径d1d1pa1pz1第7页/共33页1.普通蜗杆传动的主要参数及其选择普通蜗杆传动的主要参数及其选择(3)蜗杆头数蜗杆头数z1由于蜗杆的齿数由于蜗杆的齿数 z1 较少,较少,z1 通常取通常取1,2,4。蜗轮的齿数蜗轮的齿数 z2=iz1,通常取,通常取2880,所以,蜗杆与蜗轮传动的传动比,所以,蜗杆与蜗轮传动的传动
6、比 in1/n2z2/z1 较大,通常在较大,通常在2880之内。之内。d1pa1pz1df1d0b1d1da1第8页/共33页1.普通蜗杆传动的主要参数及其选择普通蜗杆传动的主要参数及其选择(4)导程角导程角d1pa1pz1由于由于tan pz1/(d1)z1pa1/(d1)z1m/d1,所以导程角,所以导程角 可计算。可计算。(5)传动比传动比ii=n1/n2=z2/z1df1d0b1d1da1第9页/共33页(6)蜗杆传动的标准中心距蜗杆传动的标准中心距 a 1.普通蜗杆传动的主要参数及选择普通蜗杆传动的主要参数及选择表表11-2 圆柱蜗杆传动的基本参数圆柱蜗杆传动的基本参数(摘自摘自G
7、B/T 100851988)m/mmdl/mmz1qm2dl/mm3m/mmdl/mmz1qm2dl/mm33.1535.51,2,48.889277.8310901,2,4,699 00056117.778555.6616011616 0004401,2,41064012.51121,2,48.9617 50071117.751 13620011631 2505501,2,4,6101 250161401,2,48.7535 840901182 250250115.62564 0006.3631,2,4,6102 500201601,2,4864 000112117.7784 4453151
8、15.75126 000第10页/共33页(6)蜗杆传动的标准中心距蜗杆传动的标准中心距 a 1.普通蜗杆传动的主要参数及选择普通蜗杆传动的主要参数及选择表表11-2 圆柱蜗杆传动的基本参数圆柱蜗杆传动的基本参数(摘自摘自GB/T 100851988)m/mmdl/mmz1qm2dl/mm3m/mmdl/mmz1qm2dl/mm38801,2,4,6105 120252001,2,48125 000140117.58 960400116250 000第11页/共33页变位蜗杆传动的标准中心距变位蜗杆传动的标准中心距 a为为 2.蜗杆传动变位的特点蜗杆传动变位的特点蜗杆传动变位时,蜗杆无法变位(
9、刀具原因),蜗轮变位。蜗杆传动变位时,蜗杆无法变位(刀具原因),蜗轮变位。12O2中间截面中间截面ad2da2de2df2b2中间截面中间截面R2第12页/共33页3.蜗杆传动的几何尺寸计算蜗杆传动的几何尺寸计算表表10-3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸关系普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸关系 名称名称蜗杆蜗杆蜗轮蜗轮中心距中心距aam(qz22x2)/2传动比传动比ii=z2/z1模数模数m取标准值(表取标准值(表7-1)压力角压力角20齿顶高系数齿顶高系数顶隙系数顶隙系数c*c*(0.150.3),通常取,通常取c*0.2头数与齿数头数与齿数z1设计时确定设计时确定z2z2i z1分度圆直径分度圆
10、直径dl取标准值(表取标准值(表7-1)蜗轮喉圆上蜗轮喉圆上d2d2m z2齿距齿距pa1pa1m pt2pt2m 第13页/共33页3.蜗杆传动的几何尺寸计算蜗杆传动的几何尺寸计算表表10-3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸关系普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸关系 蜗杆导程蜗杆导程pzpzz1 pa1导程角导程角和螺旋和螺旋角角齿顶高齿顶高ha1ha2齿根高齿根高hf1hf2齿顶圆直径齿顶圆直径da1da1dl2ha1蜗轮喉圆上蜗轮喉圆上da2da2d22ha2齿根圆直径齿根圆直径df1df1dl2hf1蜗轮喉圆上蜗轮喉圆上df2df2d22hf2蜗轮齿根加工圆蜗轮齿根加工圆半径半径R2R2ada2/
11、2蜗轮外圆直径蜗轮外圆直径de2由表由表10-4确定确定 第14页/共33页3.蜗杆传动的几何尺寸计算蜗杆传动的几何尺寸计算表表10-4 蜗轮宽度蜗轮宽度b2、外圆直径、外圆直径de2及蜗杆宽度及蜗杆宽度b1的关系的关系 z1蜗轮宽度蜗轮宽度b2外圆直径外圆直径de2蜗轮变位系数蜗轮变位系数x2蜗杆宽度蜗杆宽度b110.75 da1 da2+2m1.0(10.5+z1)m0.5(8+0.06 z2)m0(11+0.06 z2)m2da2+1.5m0(11+0.06 z2)m(11+0.1 z2)m(12+0.1 z2)m40.67 da1da2+m1.0(10.5+z1)m0.5(9.5+0.
12、09 z2)m0(12.5+0.09 z2)m0.5(12.5+0.1 z2)m1.0(13+0.1 z2)m第15页/共33页11.3 11.3 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计普通圆柱蜗杆传动的承载能力计普通圆柱蜗杆传动的承载能力计普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算算算算(1)蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效形式与齿轮的几乎一样,会出现齿面点蚀、胶合、磨蜗杆传动的失效形式与齿轮的几乎一样,会出现齿面点蚀、胶合、磨损和齿根折断等。由于蜗轮材料的硬度较蜗杆的低,所以失效常常发生在蜗损和齿根折断等。由于蜗轮材料的硬度较蜗杆的低,所以失效常常发生在蜗轮轮齿上。轮轮齿上。(2)蜗杆传动的设
13、计准则蜗杆传动的设计准则 蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的承载能力。闭式传动中,蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的承载能力。闭式传动中,通常是按齿面接触疲劳强度进行设计,再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。开通常是按齿面接触疲劳强度进行设计,再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。开式传动中,只需保证齿根弯曲疲劳强度。此外,闭式蜗杆传动,由于齿面摩式传动中,只需保证齿根弯曲疲劳强度。此外,闭式蜗杆传动,由于齿面摩擦温升较大,还应作热平衡校核。擦温升较大,还应作热平衡校核。1.蜗杆传动的失效形式、设计准则与常用材料蜗杆传动的失效形式、设计准则与常用材料第16页/共33页11.3 11.3 普通圆柱蜗杆
14、传动的承载能力计普通圆柱蜗杆传动的承载能力计普通圆柱蜗杆传动的承载能力计普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算算算算(3)材料选择材料选择蜗杆一般用碳钢或合金钢制成,对于高速重载蜗杆传动,常用蜗杆一般用碳钢或合金钢制成,对于高速重载蜗杆传动,常用20Cr、20CrMnTi、12CrNi3A等,表面经渗碳淬火硬度达等,表面经渗碳淬火硬度达HRC5662,淬火后需磨,淬火后需磨削;对中速中载蜗杆传动,常用削;对中速中载蜗杆传动,常用45、40Cr、35SiMn等,表面淬火至等,表面淬火至HRC4555,再磨削。,再磨削。蜗轮齿圈材料常用铸锡青铜、铸铝青铜及铸铁等,见表蜗轮齿圈材料常用铸锡青铜、铸铝青铜及铸
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