《第12章蜗杆传动.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第12章蜗杆传动.ppt（34页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第12章 蜗杆传动 12-1 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 12-3 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 12-6 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 禾 楼 袒 护 椅 酮 亥 钱 络 轰 遵 嘲 颖 倍 村 迪 征 茵 低 栋 废 馅 局 短 握 隆 屯 孤 考 兑 害 援 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：潘存云 12-1 蜗杆传动的特点和类型 作用： 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。90 形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1
2、=1）而且1很 大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。 1 1 所得齿轮称为:蜗杆。 而啮合件称为:蜗轮。 蜗杆 设计：潘存云 2 2 蜗轮 蕉 堵 峰 褒 仟 判 低 锌 爸 抡 涵 翁 诵 嘛 驾 袁 栖 含 理 氦 畔 累 斟 个 灭 尼 敲 哟 裸 殊 翰 戍 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：潘存云 改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。 点接触 优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。 分度机构：i=1000, 通常i=880 缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。 线接触 蚁 暗 仪 字 牟 止
3、 吵 茸 来 鳖 桑 临 毗 诫 拢 钮 没 刑 琐 缀 雕 禄 篓 搞 咎 捐 赎 诛 踩 笋 巢 低 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：潘存云 设计：潘存云 类型 按螺旋面形 状分： 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 环面蜗杆 按形状分有： 圆柱蜗杆 环面蜗杆 设计：潘存云 设计：潘存云 圆柱蜗杆 渐开线蜗杆 阿基米德蜗杆 设计：潘存云 阿基米德螺线 渐开线基圆 2 变 轻 课 背 喷 陆 串 怔 唁 搞 蛋 拳 孕 氨 统 呛 港 滤 勿 止 尔 铬 疮 勿 趾 响 插 馏 词 悟 买 吕 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：
4、潘存云 d 蜗杆旋向：左旋、右旋(常用) 1 1 精度等级： 对于一般动力传动，按如下等级制造： v17.5 m/s -7级精度； v1 3 m/s -8级精度； v140 蜗杆头数z1 4 2 2、1 1 蜗轮齿数z2 2852 2854 2880 40 将分度圆柱展开得： = z1 px1/d1 = mz1/d1 tg1=l/d1 4. 蜗杆的导程角 d1 l px1 1 d1 1 1 淳 碳 以 搪 写 揉 专 蒸 垃 凌 仲 棵 驴 秀 天 汹 岗 楔 弥 喀 肇 韶 咙 怯 哮 满 寐 窖 岳 延 獭 省 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 5.蜗杆直径系
5、数q 加工时滚刀直径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相 同，为了限制滚刀的数量，国标规定分度圆直径只 能取标准值，并与模数相配。 q 为蜗杆: 定义： q=d1/m 一般取: q=818。 可由表121计算得到。 直径系数 见下页 扩 撕 惨 勒 闹 忘 痔 播 墨 疾 裂 竞 蹦 皑 删 戳 铺 酿 支 孙 敛 成 咆 驼 恶 头 鼻 剪 倘 灌 牧 粘 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 m 1 1.25 1.6 2 d1 18 20 22.4 20 28 (18) 22.4 (28) 35.5 m 2.5 3.15 4 d1 (22.4) 28 (35.5) 45
6、 (28) 35.5 (45) 56 (31.5) m 4 5 6.3 d1 40 (50) 71 (40) 50 (63) 90 (50) 63 m 6.3 8 10 d1 (80) 112 (63) 80 (100) 140 (71) 90 表121 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=17.5 1.6 今 歇 皇 拘 螟 枉 食 党 坛 罕 菱 吹 惠 消 登 无 股 缺 割 劫 慷 雍 斗 慈 囚 问 逞 瘦 呜 休 汕 鲸 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：潘存云 1 p 2 vS 1 1 2 p 由相对运动原
7、理可知: v2 = v1 + vS 6.齿面间滑动速度vS及蜗轮转向的确定 = v1 / cos vS = v2 2+ v1 2 作速度向量图，得: v2 = v1 tg 蜗轮的转向: v2 2 2 CW t t v1 v2 斌 亮 刃 仔 雹 瑰 绳 技 违 湍 馋 谣 周 企 臣 负 寐 侈 某 悯 竞 捆 渗 贼 硷 高 逆 协 捌 魁 摘 伶 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：潘存云 设计：潘存云 11 1 2 p 1 2 p 右旋蜗杆：伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 切向速 度vp2的方向与拇指指向相反。 用手势确定蜗轮的转向： 左旋蜗杆：用左
8、手判断，方法一样。 2 2 v2 v2 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.中心距 a = r1+r2= m(q +z2)/2 a r1 r2 掇 孜 肿 鼓 银 缀 茶 毛 读 遥 旨 湿 幻 产 占 庸 棠 竣 阐 蝎 七 沸 独 爬 偷 跺 手 麦 尊 冠 募 林 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 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 i , z1 z2 计算求得 m、d1 计算几何尺寸 表 12-3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 名 称 计 算 公 式 蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径
9、 齿顶高 齿根高 顶圆直径 根圆直径 蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距 径向间隙 中心距 蜗 杆蜗 轮 d1 =mq d2=mz2 ha=m ha=m df =1.2mq df =1.2mq da1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m(q-2.4) df2=m(q-2.4) pa1=pt2= px= m c=0.2 m a=0.5(d1 + d2) m=0.5m(q+z2) 俐 履 候 礼 棠 心 朱 瘴 图 臻 今 答 航 懂 婉 靳 折 飞 拇 忽 炮 宫 披 奴 柯 仙 臭 试 盂 袋 坦 打 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 12-3 蜗杆传动的失效
10、形式、材料和结构 一、蜗杆传动的失效形式及材料选择 主要失效形式： 胶合、点蚀、磨损。 材料 蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。 蜗杆采用碳素钢与合金钢：表面光洁、硬度高。 材料牌号选择： 高速重载蜗杆：20Cr,20CrMnTi(渗碳淬火5662HRC) 或 40Cr 42SiMn 45 (表面淬火4555HRC) 一般蜗杆：40 45 钢调质处理(硬度为220250HBS) 蜗轮材料： vS 12 m/s时 ZCuSn10P1锡青铜制造。 vS 12 m/s时 ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜 vS 6 m/s时 ZCuAl10Fe3铝青铜。 vS 45 其他情况 HRC45 滑动速度
11、 vs m/s f f f 0.01 0.11 6.28 0.12 6.84 0.18 10.2 0.10 0.08 4.57 0.09 5.14 0.13 7.4 0.50 0.055 3.15 0.065 3.72 0.09 5.14 1.00 0.045 2.58 0.055 3.15 0.07 4 2.00 0.035 2 0.045 2.58 0.055 3.15 3.00 0.028 1.6 0.035 2 0.045 2.58 4.00 0.024 1.37 0.031 1.78 0.04 2.29 5.00 0.022 1.26 0.029 1.66 0.035 2 8.00
12、0.018 1.03 0.026 1.49 0.03 1.72 10.0 0.016 0.92 0.024 1.37 15.0 0.014 0.8 0.020 1.15 24.0 0.013 0.74 歧 仓 胖 德 欢 陵 刮 痊 滔 座 辨 粉 舵 被 扎 铭 侨 搅 粹 夸 冲 堆 胜 丧 烂 史 燃 稠 剖 离 硼 晾 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 对动力传动，宜采用多头蜗杆 蜗杆加工困难 过大 当 28 时，效率增加很少。 当 时，蜗杆具有自锁性，但效率很低。 25 2.5512.50.51 1015 m/s时，采用压力喷油润滑。 当v1 4 m/s
13、时，采用蜗杆在上的结构。 族 越 刺 奢 蝗 饿 其 咬 兔 藉 业 恫 篙 屑 毡 辰 此 狼 谭 悠 傍 批 薄 折 遍 湍 肤 蛾 孺 程 闪 爽 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 三、蜗杆传动的热平衡计算 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 对闭式传动，热量由箱体散逸，要求箱体与环境温差： t = iA 1000P1(1-) t t=( t-t0 )-温度差； P1-蜗杆传递的功率； i-表面散热系数；一般取：i=1017 W/
14、(m2 ) A-散热面积, m2, 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50%计算。 杯 绦 童 翔 酝 蔡 洱 似 玉 陨 冤 苑 卒 景 泼 肇 嫩 棺 属 礼 地 蔬 券 狡 照 亡 峦 怔 刮 宁 馅 冈 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 t-温差许用值，一般取： t=6070 要求油温： t = t0+ t 90 不能满足要求时，可采取冷却措施： 1）增加散热面积-加散热片； 2）提高表面传热系数- 加风扇、冷却水管、循环油冷却。 油泵 冷 却 器 冷 却 水 盘 沼 为 獭 隶 痪 婪 瑞 龙 埂 嗓 单 嘶 境 咳 惨 楷 弹 鸽 暑 彦 虑 粉 琵 肄 起 敬 韵 锦 淹 鸵 娶 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 本 章 重 点 (1)熟悉蜗杆传动的特点。 (2)了解蜗杆传动的类型、应用、材料和结构。 (3)掌握普通圆柱蜗杆的主要参数和几何尺寸计算 。 锭 朔 屈 绑 肄 系 叙 播 拍 扛 示 棋 吸 磊 搬 政 翼 畅 企 掩 芋 鞘 吞 仰 盆 春 鲍 礼 柠 觅 婆 冶 第 1 2 章 蜗 杆 传 动 第 1 2 章 蜗 杆 传 动