蝸桿傳動(dòng)失效形式

1、蝸桿傳動(dòng)失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課型新授課05.15教法上課時(shí)間05. 20檢查人簽字教學(xué)重點(diǎn)1、蝸桿傳動(dòng)失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2、常用材料教學(xué)難點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及知識(shí)點(diǎn)傳授:提問(wèn):引入：主要參數(shù)阿基米德蝸桿傳動(dòng)中間平面上的齒廓為直線，夾角為2a=40 1、蝸輪在中間平面上齒廓為漸開(kāi)線，壓力角等于20。主平面內(nèi)參數(shù)：蝸桿傳動(dòng)的2、蝸桿傳動(dòng)的 計(jì)算公式蝸桿一一軸面；蝸輪一一端面。主要參數(shù)模數(shù)m和壓力角a傳動(dòng)比I,蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z蝸桿導(dǎo)程角（螺旋升角）Y蝸桿分度圓宜徑山，蝸桿直徑系數(shù)q中心距a新授內(nèi)容：一、蝸桿傳動(dòng)失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1、失效形式：點(diǎn)蝕，齒根折斷，齒面膠合和磨損

2、尖效：蝸輪一一最常見(jiàn)失效是齒面膠合和過(guò)度磨損。2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則開(kāi)式傳動(dòng)一一主要失效是齒面磨損和輪齒折斷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：為按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則閉式傳動(dòng)：主要失效是膠合和點(diǎn)蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，另計(jì)算 熱平衡和蝸桿剛度。在蝸桿傳動(dòng)中，由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因，蝸桿螺旋部分的強(qiáng) 度總是高干蝸輪輪齒強(qiáng)度，所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。由于蝸 桿傳動(dòng)中的相對(duì)速度較大，效率低，發(fā)熱量大，所以蝸桿傳動(dòng)的主 要失效形式是蝸輪齒面膠合、點(diǎn)蝕及磨損 。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及知識(shí)點(diǎn)傳授:二、蝸桿傳動(dòng)的材料要求：1)足夠的強(qiáng)度；2)良好的減摩、耐磨性；3)良好的抗膠合性蝸桿材料40、45，調(diào)質(zhì)

3、HBS220-300低速，不太重要40、45、40Cr，表面淬火，HRC4555一般傳動(dòng)15Cr、20Cr、12CrNiA、18CrMnTO20CrK 滲碳淬火、HRC5863 高速重載蝸輪材料鑄造錫青銅(ZCuSn10P1，ZCuSn5P65Zn5)VS3m/s 時(shí)，減 摩性好，抗膠合性好，價(jià)貴，強(qiáng)度稍低。鑄造鋁鐵青銅(ZcuAl10Fe3) VSW4m/s，減摩性、抗膠合性稍 差，但強(qiáng)度高，價(jià)兼鑄鐵：灰口鑄鐵；球墨鑄鐵。VSW2m/s，要進(jìn)行時(shí)效處理、防 止變形。三、蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu) 蝸桿結(jié)構(gòu)flr- _ , , 1 .蝸桿與軸常做成一體，稱為 蝸桿軸蝸輪結(jié)構(gòu)蝸輪結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式。鑄

4、鐵蝸輪或直徑小于100啞的青銅蝸輪做成整體式，如圖7 10a所示。為了降低材料成本，大多數(shù)蝸輪采用組合結(jié)構(gòu)，齒圈用青銅，而輪齒用價(jià)格較低的鑄 鐵或鋼制造。齒圈與輪芯的聯(lián)接方式有以下三種：壓配式齒圈和輪芯用過(guò)盈配合聯(lián)接。配合面處制有定 位凸肩。為使聯(lián)接更可靠，可加裝4-6個(gè)螺釘，擰緊后切去螺釘教法學(xué)法討論：各種常用材料的性能特點(diǎn)比如：強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性頭部。由于青銅較軟，為避免將孔鉆偏，應(yīng)將螺孔中心線向較硬 的輪芯偏移2-3啞。學(xué)法教法討論：力的方向和 蝸輪轉(zhuǎn)向的判別Ft“主反 從同”，F(xiàn)r一指向軸線Fa1 蝸桿 左（右）手螺旋 定則，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及知識(shí)點(diǎn)傳授:這種結(jié)構(gòu)多用于尺寸不大或工作溫

5、度變化較小的場(chǎng)合，見(jiàn)圖10b。（2）螺栓聯(lián)接式蝸輪齒圈和輪芯常用鉸制孔用螺栓聯(lián)接，定位 面A處采用過(guò)盈配合，螺栓與孔采用過(guò)渡配合。齒圈和輪芯的螺 栓孔要一起鉸制。螺栓數(shù)目由剪切強(qiáng)度確定。這種聯(lián)接方式裝拆 方便，常用于尺寸較大或磨損后需要更換齒圈的蝸輪。（3）組合澆注式在輪芯上預(yù)制出榫槽，澆注上青銅輪緣并 切齒。該結(jié)構(gòu)適于大批生產(chǎn)。2、力的方向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判別Ft“主反從同”，F(xiàn)r指向軸線Fa1蝸桿左（右）手螺旋定則，根據(jù)蝸桿齒向伸左手或右手，握住蝸桿軸線，四指代表蝸桿轉(zhuǎn)向， 大拇指所指代表D蝸桿所受軸向力的方向，F(xiàn)t2的方向與Fa1相反， Ft2的方向即為W2轉(zhuǎn)向。例：畫(huà)出圖示蝸桿傳動(dòng)的三個(gè)分力方向并確定蝸輪轉(zhuǎn)向小結(jié)：1、蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及主要參數(shù)。2、蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算。3、蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。作