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1、蝸桿傳動的運動分析和受力分析,第 三 節(jié),一、蝸桿傳動的運動分析,n1,n2,v1 :蝸桿節(jié)點圓周速度,沿蝸桿分度圓切線。(絕對速度);,v2 :蝸輪節(jié)點圓周速度,沿蝸輪分度圓切線。(牽連速度);,vsv12:蝸桿相對于蝸輪的運動速度,沿蝸桿螺旋線切線(相對速度)。,由理論力學(xué),點的速度合成定理:,蝸桿傳動的運動分析,d1 :蝸桿分度圓直徑,mm,1 :蝸桿的角速度, n1 : 蝸桿的轉(zhuǎn)速,r/min, :蝸桿分度圓上螺旋線導(dǎo)程角。,蝸桿傳動的運動分析,相對滑動速度vs 大于v1 和v。相對滑動速度 大,是蝸桿傳動的一個特點。 vs 對齒面潤滑狀況、失效形式、效率、發(fā)熱都有較大影響。 v1 升
2、高,vs 升高,所以蝸桿的傳動速度v1 不能過高。 升高,vs 升高,所以蝸桿的螺旋升角 不能過大。 一般vs15m/s 。,蝸桿傳動的運動分析,二、蝸桿傳動的受力分析,已知主動蝸桿的轉(zhuǎn)向和螺旋方向,用左右手規(guī)則確定蝸輪的轉(zhuǎn)向:四指彎曲表示蝸桿的轉(zhuǎn)向,與拇指指向相反的方向表示蝸輪節(jié)點處的速度方向。,1、蝸輪的回轉(zhuǎn)方向,已知主動蝸桿的轉(zhuǎn)向和螺旋方向,用左右手規(guī)則確定蝸輪的轉(zhuǎn)向:四指彎曲表示蝸桿的轉(zhuǎn)向,與拇指指向相反的方向表示蝸輪節(jié)點處的切線速度方向。,v2,v2,v1,v1,蝸桿傳動的受力分析,蝸輪的回轉(zhuǎn)方向,A,蝸桿傳動的受力分析,蝸輪的回轉(zhuǎn)方向,C,蝸桿傳動的受力分析,2、蝸桿傳動的受力分析
3、,蝸桿齒面的法向力Fn可以分解成三個互相垂直的力Fr、Ft、Fx。,切向力,徑向力,軸向力,Fn1,Fx1,Ft1,Fr1,蝸桿傳動的受力分析,蝸桿傳動的作用力,n1,n2,Fx1,Fx2,Fr2,Ft2,Ft1,Fr1,n1,Fr1,Fr2,Fx1,Ft1,Fx1,蝸桿傳動的受力分析,主動輪作用力的方向,n1,n2,n1,蝸桿上圓周力Ft1與主動輪的轉(zhuǎn)向相反; 蝸桿上徑向力Fr1 指向輪心; 蝸桿上軸向力Fx1 與蝸輪上圓周力Ft2 方向相反:,蝸桿傳動的受力分析,從動輪的作用力的方向,蝸輪圓周力Ft2 與蝸輪的轉(zhuǎn)向相同; 徑向力Fr2 指向輪心; 蝸輪上軸向力Fx2 與蝸桿上圓周力Ft1
4、方向相反:,n1,n2,n1,蝸桿傳動的受力分析,作用力的大小,: 壓力角,: 蝸桿的傳動效率,蝸桿傳動的受力分析,n1,n2,n1,例 題,圖示為蝸桿傳動和直齒圓錐傳動組合。已知輸出軸上的錐齒輪z4的轉(zhuǎn)向n4。求: 確定蝸桿的螺旋線方向和轉(zhuǎn)向,并使中間軸II上的軸向力能抵消一部分 在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。,I,n4,z4,z3,z2,z1,蝸桿傳動的受力分析,例題,確定蝸桿的螺旋線方向和轉(zhuǎn)向,并使中間軸II上的軸向力能抵消一部分。,I,n4,z4,z3,z2,z1,n3,Fx3,Fx2,Ft1,n1,Fx1,Ft2,n1,n2,n2,Fx4,在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。,右旋,例題,圖示為蝸桿傳動和直齒圓錐傳動
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