(8.3.1)--设计蜗杆传动.ppt

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1、 11 11 蜗杆传动蜗杆传动蜗杆传动的概述 蜗杆传动的承载能力计算 蜗轮和蜗杆的结构设计1 13 35 52 24 46 6蜗杆传动的类型 蜗杆传动的参数与尺寸 蜗杆传动的效率、润滑与热平衡计算认识蜗杆传动了解蜗杆传动学会蜗杆传动设计普通蜗杆传动的设计普通蜗杆传动的设计普通蜗杆传动的设计普通蜗杆传动的设计一一.失效形式和设计准则失效形式和设计准则失效形式：齿面磨损、胶合和点蚀，通常发生在蜗轮。*按齿面接触疲劳强度进行设计*按齿根弯曲疲劳强度进行校核*许用应力数值考虑胶合和磨损影响 *蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算*按齿面接触疲劳强度进行校核*传动系统的热平衡计算 2)闭式传动(胶合、点蚀)为了防

2、止过热引起的失效，就要进行：1)开式传动（磨损、折断）设计准则二二.常用材料常用材料特点 结构细而长易变形，一般为主动件，n1应力循环次数N1，且连续运转；要求材料的抗变形能力强（E）；轮齿强度要高（B S）；冲击大 20Cr、20CrMnTi、12CrNi3A表面渗碳淬火(齿面硬度56 62HRC）冲击小 40、45钢和40Cr、40CrNi、42SiMn表面淬火(齿面硬度45 55HRC）不太重要的低速中载蜗杆用45、40等碳素钢调质处理 （硬度为220 300HBS）。蜗杆常用材料高速重载蜗杆 一）蜗杆材料选择普通蜗杆传动的设计普通蜗杆传动的设计二）蜗轮的材料选择强度足够减摩性好（fV）

3、：fV钢-青铜 fV钢-铸铁 fV钢-钢 对材料要求 常用材料锡青铜ZCuSn10PI等耐磨性最好，但价格较高,用于高速或重要传动铝铁青铜ZcuAl10Fe3Mn2耐磨性较好，但价格便宜，用于中速，较重要传动灰铸铁(HTl50或HT200)用于低速轻载vS 4ms 选锡青铜作蜗轮的齿圈vS 24ms 选铝铁青铜vS 2ms 选灰铸铁选择方法:初估滑动速度vS=（0.020.03）青铜蜗轮普通蜗杆传动的设计普通蜗杆传动的设计 1.蜗轮齿面接触疲劳强度计算u目的：防止目的：防止“点蚀点蚀”和和“胶合胶合”失效。失效。u强度条件：强度条件：HHu校核公式校核公式:u设计公式：设计公式：三三.蜗杆传动

4、的强度计算蜗杆传动的强度计算mm普通蜗杆传动的设计普通蜗杆传动的设计灰铸铁或高强度青铜灰铸铁或高强度青铜（B300MPa）主要是胶合主要是胶合 应力循环应力循环次数无关次数无关，与，与相对滑动速度相对滑动速度vs有关有关 许用接触应力可从许用接触应力可从P254页，页，表表11-6查取。查取。当蜗轮材料为当蜗轮材料为锡青铜锡青铜时时（B45 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

5、 10450.10 0.08 4 34 0.09 543 0.13 724 0.14 758 0.16 9050.50 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 蜗杆加工困难 过大当 28 时，效率 增加很少。当 v 时，蜗杆具有自锁性，但效率 很低。闭式传动：z1=1 =0.700.75z1=2 =0.750.82z1=4 =0.870.92z1=1、2 =0.

6、600.70开式传动：0 10 20 30 40 50 20406080100效率%在=45-/2 处效率曲线有极大值。f v=tgv=0.12对动力传动，宜采用多头蜗杆自锁极限一般取：1015 m/s时，采用压力喷油润滑。当vs 4 m/s时，采用蜗杆在上的结构。ra/3 一个齿高2.2.蜗杆传动的滑动速度、效率及热平衡计算蜗杆传动的滑动速度、效率及热平衡计算一普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转矩 T1=120000 Nmm，蜗杆转速 n1=1440 r/min，m=5 mm，q=10，z1=4，z2=80。蜗杆材料为45钢，表面淬火，HRC45，蜗轮材料用ZCuSn10P1，离心铸造。已知

7、=214805、v=123。试求：（1）啮合效率和传动效率；（2）啮合中各力的大小；（3）功率损耗。3.3.蜗杆传动的结构蜗杆传动的结构蜗杆的结构:通常与轴制成一体z1=1或2时：b1(11+0.06z2)mmz1=4时:b1(12.5+0.09z2)mmb1 蜗杆轴蜗杆长度b1的确定：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：加工螺旋部分时可用车制或铣制的办法。3.3.蜗杆传动的结构蜗杆传动的结构蜗轮齿宽角 90130 轮圈厚度 C 1.6m+1.5 mm轮缘宽度B 0.75da 0.67 da 蜗轮顶圆直径de2 da2+2m da2+1.5m da2+2m 蜗杆头数Z11 2 4蜗轮的常用结构：整体式组合式过盈配合de2de2de2de2BBBBccc组合式螺栓联接组合式铸造骑缝螺钉48个，孔心向硬边偏移=23mm整体式蜗轮齿圈式蜗轮3.3.蜗杆传动的结构蜗杆传动的结构铰制孔螺栓连接式拼铸式3.3.蜗杆传动的结构蜗杆传动的结构