《蝸桿傳動(dòng)上課版》PPT課件.ppt

1、蝸桿傳動(dòng),10-1蝸桿傳動(dòng)概述,蝸桿傳動(dòng)用于傳遞空間交錯(cuò)兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。交錯(cuò)角一般為90。,1 蝸桿傳動(dòng)概述,1傳動(dòng)比大，一般 i =1080，最大1000；,2重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；,4齒面的相對(duì)滑動(dòng)速度大，效率低；,主要用于中小功率，間斷工作的場(chǎng)合。 廣泛用于機(jī)床、冶金、礦山及起重設(shè)備中。,一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)：,3結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)反行程自鎖；,1、按蝸桿形式分類,圓柱蝸桿傳動(dòng),環(huán)面蝸桿,錐蝸桿,二、蝸桿傳動(dòng)的類型,2 按刀具加工位置分,阿基米德蝸桿,法向直廓蝸桿,漸開(kāi)線蝸桿,蝸桿傳動(dòng)的類型,蝸桿的外形是圓弧回轉(zhuǎn)面，同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，傳動(dòng)平穩(wěn)；齒面利于潤(rùn)滑油膜形成，傳動(dòng)效率較高；

2、,重合度大；承載能力和效率較高。,二、蝸桿傳動(dòng)的類型,本章主要介紹普通圓柱蝸桿及其設(shè)計(jì)。,蝸桿傳動(dòng)概述,其齒面一般是在車床上用直線刀刃的 車刀切制而成，車刀安裝位置不同， 加工出的蝸桿的齒廓形狀不同。,2、按蝸桿頭數(shù)分,多頭蝸桿：,3、按旋向分,右旋,一般采用右旋,一 蝸桿傳動(dòng)的失效形式,1.齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度v；,蝸桿傳動(dòng)摩擦磨損嚴(yán)重。,2.齒輪的失效形式,2 蝸桿傳動(dòng)的失效形式 材料 結(jié)構(gòu)和精度,蝸輪齒面的膠合、磨粒磨損（最終導(dǎo)致 斷齒）等。,3 蝸桿傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則,對(duì)于閉式蝸輪傳動(dòng)，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)，并校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。,對(duì)于開(kāi)式蝸輪傳動(dòng)，或傳動(dòng)時(shí)載荷變動(dòng)較大，或蝸輪齒數(shù)

3、z2大于90時(shí)，通常只須按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。,由于蝸桿傳動(dòng)時(shí)摩擦嚴(yán)重、發(fā)熱大、效率低，對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)還必須作熱平衡計(jì)算，以免發(fā)生膠合失效。,適用于齒面滑動(dòng)速度 較高的傳動(dòng)。,4. 常用材料,蝸桿的常用材料為碳鋼和合金鋼, 8 m/s 的場(chǎng)合。（抗膠合能力差）, 2 m/s 的場(chǎng)合。,（抗膠合能力強(qiáng)，抗點(diǎn)蝕能力差）,基本要求：足夠的強(qiáng)度、減摩擦、耐磨和抗膠合。,5 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu),蝸桿的結(jié)構(gòu),由于蝸桿的直徑不大，所以常和軸做成一個(gè)整體(蝸桿軸)。,無(wú)退刀槽，加工螺旋部分時(shí)只能用銑制的辦法。,有退刀槽，螺旋部分可用車制，也可用銑制加工，但該結(jié)構(gòu)的剛度 較前一種差。,當(dāng)蝸桿的直徑較大時(shí)，可

4、以將軸與蝸桿分開(kāi)制作。,蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)2,蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu),蝸輪的結(jié)構(gòu),為了減摩的需要，蝸輪通常要用青銅制作。為了節(jié)省銅材，當(dāng)蝸輪直徑較大時(shí)，采用組合式蝸輪結(jié)構(gòu)，齒圈用青銅，輪芯用鑄鐵或碳素鋼。常用蝸輪的結(jié)構(gòu)形式如下：,組合式蝸輪,6 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)精度等級(jí)及其選擇,高 低,精度等級(jí) 1，2，6，7，8，9，10，11，12,遠(yuǎn)景 常用,1級(jí)精度最高，其余等級(jí)依次降低，12級(jí)為最低，69級(jí)精度應(yīng)用最多,6級(jí)精度傳動(dòng)一般用于中等精度的機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，圓周速度v25m/s,7級(jí)精度用于中等精度的運(yùn)輸機(jī)或高速傳遞動(dòng)力場(chǎng)合,速度v27.5m/s,8級(jí)精度一般用于一般的動(dòng)力傳動(dòng)中，圓周速度v23m/s

5、,9級(jí)精度一般用于不重要的低速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu),3 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與幾何尺寸,主平面(中間平面）： 通過(guò)蝸桿軸線并與垂直于蝸輪軸線的平面。,ZA蝸桿傳動(dòng)在主平面內(nèi)，相當(dāng)于漸開(kāi)線齒條與齒輪的嚙合。,蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 都是以中間平面內(nèi)的 參數(shù)和幾何關(guān)系為標(biāo)準(zhǔn)。,一、基本齒廓,中間平面上基本齒廓和漸開(kāi)線齒輪基本齒廓基本相同。,、,二、模數(shù)m,正確嚙合條件：,標(biāo)準(zhǔn)值(與齒輪不同,表13.4),蝸桿導(dǎo)程角,三、齒形角,刀具基準(zhǔn)齒形的齒形角：,阿基米德蝸桿、漸開(kāi)線蝸桿：軸向齒形角,法向直廓蝸桿：法向齒形角,3 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與幾何尺寸,四、蝸桿分度圓直徑d1,刀具數(shù)量,加工蝸輪時(shí)的滾刀與尺寸與

6、與之嚙合的蝸桿尺寸相同，但m一定時(shí)，由于z1和的變化，d1是變化的，即需要配備很多加工蝸輪的滾刀。,正確嚙合條件：,mx1= mt2=m,= （蝸輪、蝸桿旋向相同）,x1=t2=20,主要參數(shù)與幾何尺寸,五、蝸桿導(dǎo)程角,制造困難,傳遞動(dòng)力時(shí):頭數(shù)z1, 采用多頭蝸桿,傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí):保證自鎖( ),z1 ,采用單頭蝸桿,六、蝸桿直徑系數(shù)q,d1、m為標(biāo)準(zhǔn)值,q為導(dǎo)出值,不一定為整數(shù)。,m一定時(shí)，qd1蝸桿剛度,z1一定時(shí)， q，自鎖性, 小m蝸桿選用大q，保證強(qiáng)度和剛度適于小P 大m蝸桿選用小q，保證效率適于大P,七、z1、z2,蝸桿頭數(shù)z1：蝸桿上蝸旋線的數(shù)目。z1=1、2、4、6等,傳遞動(dòng)力：

7、,（傳動(dòng)平穩(wěn)性，避免根切）,(z2d2蝸桿軸長(zhǎng)剛度), 一般取z2=3280,z1z2：互質(zhì)均勻磨損,八、i、u,蝸桿主動(dòng)時(shí):,z1g效率 ，但加工困難。,z1 傳動(dòng)比 i，但傳動(dòng)效率 。,九、中心距a,（應(yīng)按系列值選?。?十、變位系數(shù),1、變位目的：配湊中心距；湊傳動(dòng)比。,2、變位方法：與齒輪變位相同, 靠刀具的移位實(shí)現(xiàn)變位。,故：蝸桿尺寸不能變動(dòng)，只能對(duì)蝸輪變位,加工蝸輪時(shí)的滾刀與蝸桿尺寸相同，加工時(shí)滾刀只作徑向移動(dòng)，尺寸不變。,3 變位類型,1）齒數(shù)不變，湊a,2）a不變，齒數(shù)變化，湊i,普通圓柱蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的區(qū)別：,傳動(dòng)比 i ,斜齒齒輪傳動(dòng),蝸桿傳動(dòng),i = d2 / d1,i

8、 d2 / d1,m、 ,法面為標(biāo)準(zhǔn)值,中間平面為標(biāo)準(zhǔn)值, ,1= - 2, =, 旋向相同,d1 ,d1= mnz1/cos,d1=mq,且為標(biāo)準(zhǔn)值,一、蝸桿傳動(dòng)的受力分析,輪齒所受的法向力Fn，可分解為：切向力Ft 、徑向力Fr 、軸向力Fa。,在不計(jì)摩擦力時(shí)，有以下關(guān)系：,式中： n蝸輪的法向壓力角，,T2蝸輪的轉(zhuǎn)矩，,蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,方向判定：,1）蝸輪轉(zhuǎn)向,已知：n1、旋向n2,左、右手定則：四指n1、拇指反向：嚙合點(diǎn)v2n2,2）各分力方向,Fr：指向各自輪心,蝸桿與n1反向,蝸輪與n2同向,蝸桿：左、右手定則,蝸輪：,3）旋向判定,練習(xí)：,n1,練習(xí),右旋,求蝸桿的旋向？,求蝸桿的轉(zhuǎn)向？,練 習(xí),已知：蝸桿軸為輸入，大錐齒輪軸為輸出，軸轉(zhuǎn)向如