圆弧圆柱蜗杆课件.ppt

1、垂直与交错轴齿轮传动垂直与交错轴齿轮传动第第1111章蜗杆传动章蜗杆传动11-111-1蜗杆传动概述蜗杆传动概述11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型11-311-3普通蜗杆传动的参数与尺寸普通蜗杆传动的参数与尺寸11-411-4普通蜗杆传动的承载能力计算普通蜗杆传动的承载能力计算11-611-6圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计11-511-5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算11-111-1蜗杆传动蜗杆传动 概述概述 作用：作用：用于传递交错轴之间的回转运动和动力。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。蜗杆主动、蜗轮从动

2、。9090形成：形成：若单个斜齿轮的齿数很少若单个斜齿轮的齿数很少（如（如z z1 1=1=1）而且而且1 1很大时，轮很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。11 1所得齿轮称为所得齿轮称为 蜗杆蜗杆, ,而啮合件称为而啮合件称为 蜗轮。蜗轮。蜗杆蜗杆22 2蜗轮蜗轮改进措施：改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮，将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮，所得蜗轮蜗杆为所得蜗轮蜗杆为线接触线接触。点接触点接触优点：优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。分度机构：分度机构：i i=1000, =1000, 通常通常

3、i i=8=88080缺点：缺点：传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。线接触线接触1) 1) 传动比大，传递动力时传动比大，传递动力时i=10i=108080，分度机构或手动机构可达分度机构或手动机构可达300300，只传递，只传递运动时，运动时，i i可达可达10001000；2 2）结构紧凑，传动平稳，噪声小；结构紧凑，传动平稳，噪声小；3 3）当蜗杆导程角）当蜗杆导程角小于齿面间的当量小于齿面间的当量摩擦角摩擦角v v时，可以实现自锁；时，可以实现自锁；4 4）效率低（效率低（0.40.40.90.9），发热量大；传递功率可达），发热量大；传递

4、功率可达200kW200kW，但一般，但一般50kW50kW。5 5）为降低摩擦、减小磨损、提高齿面抗胶合能力，为降低摩擦、减小磨损、提高齿面抗胶合能力，蜗轮齿圈常用贵重铜合金（锡青铜）制造，成本高。蜗轮齿圈常用贵重铜合金（锡青铜）制造，成本高。蜗杆传动特点：蜗杆传动特点：类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆圆柱蜗杆11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 环面蜗杆环面蜗杆锥蜗杆锥蜗杆 锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布的等导程锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布的等导程的

5、螺旋形成的，而蜗轮在外观上就像一个曲线锥齿轮，的螺旋形成的，而蜗轮在外观上就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。的。类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用直线刀刃直线刀刃的车的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。根据

6、齿廓曲线的不同，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德状不同。根据齿廓曲线的不同，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德蜗杆（蜗杆（ZAZA）渐开线蜗杆（渐开线蜗杆（ZIZI）法向直廓蜗杆（法向直廓蜗杆（ZNZN）和）和锥面包络锥面包络蜗杆（蜗杆（ZKZK）。）。普通圆柱蜗杆普通圆柱蜗杆类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆 圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的区别仅是加工用的车刀为区别仅是加工用的车刀为

7、圆弧刀刃圆弧刀刃。传动特点：传动特点：1 1）传动效率高，一般可达传动效率高，一般可达90%90%以上；以上；2 2）承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的1.51.52.52.5倍；倍；3 3）结构紧凑。结构紧凑。类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 阿基米德螺线阿基米德螺线2 2阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆单刀加工单刀加工阿基米德蜗杆阿基

8、米德蜗杆(ZA)(ZA)类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)(ZA)阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆双刀加工双刀加工阿基米德螺线阿基米德螺线类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 阿

9、基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI)(ZI)渐开线蜗杆渐开线蜗杆渐开线渐开线基圆基圆类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 dx延伸渐开线延伸渐开线车刀对中齿厚中心法面车刀对中齿厚中心法面法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN)(ZN)潘存云教授研制类

10、类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN)(ZN) d dx x延伸渐开线延伸渐开线 2 2车刀对中齿槽中心法面车刀对中齿槽中心法面类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗

11、杆传动杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆(ZK)(ZK)2近似于阿基米德螺线近似于阿基米德螺线是一种非线性螺旋齿面是一种非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加蜗杆。不能在车床上加工，只能在铣削或磨削，工，只能在铣削或磨削，加工时工件作加工时工件作螺旋运动螺旋运动，刀具作刀具作旋转运动旋转运动。砂轮砂轮类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传

12、动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 环面蜗杆传动特点：环面蜗杆传动特点： （1 1）传动效率高，一般可达传动效率高，一般可达85%85%90%90%；（2 2）承载能力高，约为阿基米德蜗杆的承载能力高，约为阿基米德蜗杆的2 24 4倍；倍；（3 3）要求制造和安装精度高。要求制造和安装精度高。环面蜗杆环面蜗杆类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-211-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱蜗普通圆柱蜗杆传动杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动 渐开线蜗杆渐开线蜗杆

13、法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 锥蜗杆锥蜗杆阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆最常用最常用d d蜗杆旋向：蜗杆旋向：左旋、右旋左旋、右旋( (常用常用) )1 11 1精度等级：精度等级：对于一般动力传动，按如下等级制造：对于一般动力传动，按如下等级制造：v v1 17.5 m/s 77.5 m/s 7级精度级精度v v1 1 3 m/s 8 3 m/s 8级精度级精度v v1 11.5 m/s 912 12 m/sm/s时时 ZCuSn10P1ZCuSn10P1锡青铜制造。锡青铜制造。v vS S 12 12 m/sm/s时时 ZCuSn5Pb5Zn5ZCuSn5Pb5Zn

14、5锡青铜锡青铜v vS S 8 8 m/s m/s时时 ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe3铝青铜。铝青铜。v vS S 2 2 m/s m/s时时球墨铸铁、灰铸铁。球墨铸铁、灰铸铁。三、蜗杆传动的设计准则三、蜗杆传动的设计准则 * * 蜗杆的刚度计算蜗杆的刚度计算 * * 蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算* * 蜗轮的齿面接触疲劳强度计算蜗轮的齿面接触疲劳强度计算为了防止齿面过度磨损引起的失效，应进行为了防止齿面过度磨损引起的失效，应进行* * 传动系统的热平衡计算传动系统的热平衡计算 为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行为了防

15、止过热引起的失效，就要进行为了防止过热引起的失效，就要进行 潘存云教授研制四、四、圆柱蜗杆传动的受力分析圆柱蜗杆传动的受力分析Ft2Fr2Fa2Ft1Fr1Fa12法向力可分解为三个分力：法向力可分解为三个分力：圆周力圆周力F Ft t轴向力轴向力F Fa a径向力径向力F Fr r且有如下关系：且有如下关系：Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / / d1 =2T2 / / d2 = Ft2 tan式中式中T T1 1 、T T1 1分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。T T2 2= T= T1 1i i 1右旋蜗杆：右旋蜗杆：伸

16、出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 切向速度切向速度v vp2p2的方向与拇指指向相同。的方向与拇指指向相同。蜗杆主动，蜗轮从动，蜗轮所受切向力与速度方向一致，蜗杆主动，蜗轮从动，蜗轮所受切向力与速度方向一致，正确正确判别蜗轮的转向判别蜗轮的转向，对进行力分析至关重要。，对进行力分析至关重要。左旋蜗杆：左旋蜗杆：用右手判断，方法一样。用右手判断，方法一样。1 11 112p12p2 22 2v2v2Ft2Fa1Ft2Fa1蜗轮的转向可用手势判别：蜗轮的转向可用手势判别：模型验证模型验证蜗杆传动受力方向的判定蜗杆传动受力方向的判定: : (3)(3)蜗轮切向力指向

17、与其转动方向一致；蜗轮的切蜗轮切向力指向与其转动方向一致；蜗轮的切向力向力F Ft2t2与蜗杆的轴向力与蜗杆的轴向力F Fa1a1大小相等方向相反大小相等方向相反 ；(4)(4)蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线，蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线， 且且 F Fr1r1=-=-F Fr2r2 。(2)(2)蜗杆切向力蜗杆切向力F Ft1t1指向与其转动方向相反；蜗杆的指向与其转动方向相反；蜗杆的 切向力切向力F Ft1t1与蜗轮的轴向力与蜗轮的轴向力F Fa2a2大小相等方向相反大小相等方向相反 ； (1)(1)蜗杆所受扭矩蜗杆所受扭矩T T1 1与转动方向与转动方向1 1一致；一致；例例2

18、 2、图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩、图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩T T1 125N.m25N.m，蜗杆轴向模数，蜗杆轴向模数m=4mmm=4mm，压力角，压力角 2020 ， 头数头数z z1 12 2，直径，直径d d1 1=40mm=40mm，蜗轮齿数，蜗轮齿数z z2 25454，传动的，传动的啮合效率啮合效率 0.750.75，试确定：，试确定：1 1）蜗轮的转向及旋向；）蜗轮的转向及旋向；2 2）作用在蜗杆、蜗轮上的力大小及其方向。）作用在蜗杆、蜗轮上的力大小及其方向。2154250.75506.25N m2TTi140mmd 24 54216mmd 1t1a2122

19、250001250N40TFFd2t2a1222 5062504687.5N216TFFdr1t2r2tan4687.5tan201706NFFF 1）蜗轮转向顺时针，蜗轮旋向为右旋。蜗轮转向顺时针，蜗轮旋向为右旋。2），五、五、 圆柱蜗杆传动的强度计算圆柱蜗杆传动的强度计算蜗轮齿面接触强度校核公式：蜗轮齿面接触强度校核公式：L0 KFnH = = ZE Ea3KT2= = ZE EZ H 由上式可得设计公式：由上式可得设计公式：蜗轮齿面的接触强度计蜗轮齿面的接触强度计算与斜齿轮相似，仍以算与斜齿轮相似，仍以赫兹公式为基础。以蜗赫兹公式为基础。以蜗轮蜗杆的节点处啮合相轮蜗杆的节点处啮合相应参数

20、代入即可。应参数代入即可。22212121nH1111EEbF赫兹公式赫兹公式: : a KT2 H ZE EZ23(1)(1)接触强度接触强度 K K 为载荷系数，取为载荷系数，取K K = = K KA A K Kv v K K Z Z 接触系数：接触线长度和曲率半径对接触强度接触系数：接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数。的影响系数。 H H 许用接触应力按下表选取。许用接触应力按下表选取。使用系数使用系数K KA A工作类型工作类型 I II III I II III 载荷性质载荷性质 均匀、无冲击均匀、无冲击 不均匀、小冲击不均匀、小冲击 不均匀、大冲击不均匀、大冲击 每小时启动

21、次数每小时启动次数 25 2550 50 50 起动载荷起动载荷 小小 较较 大大 大大 KA 1 1.15 1.2 1 1.15 1.2 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 d1/a3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 影响系数影响系数Z ZZC蜗杆蜗杆蜗杆传动一般较平稳蜗杆传动一般较平稳 动载系数动载系数K Kv v ， 当当V V2 2 3 m/s , 3 m/s , K Kv v=1=11.11.1 当当V V2 23 m/s , 3 m/s , Kv=1.1=1.11.21.2 齿向载荷分布系数齿向载荷分布系数K K ，当载荷平稳时，当载

22、荷平稳时 , ,取取K K =1=1 当载荷变化时当载荷变化时 , ,取取K K =1.1=1.11.61.6 ZA,ZI,ZN,ZK蜗杆蜗杆灰铸铁及铸铝铁青铜蜗轮的灰铸铁及铸铝铁青铜蜗轮的许用接触应力许用接触应力 H H MPaMPa材材 料料 滑动速度滑动速度 vs s/(m/s)(m/s)蜗蜗 杆杆 蜗蜗 轮轮 0.25 0.25 0.5 1 2 3 45m/sv5m/s的场合；的场合； 7 7级精度常用于级精度常用于v7.5m/sv45 其他情况其他情况 HRC45 HRC45 其它其它 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

23、 v v 0.01 0.11 6 170.12 651 0.18 10120.18 10120.19 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 0.09 509 2.00 0.035 2 0.045 235 0.055 309 0.07 4vs /(m/s)且且蜗杆加工困难蜗杆加工困难 过大过大 2828，效率，效率增加很少。增加很少。当当 v v 时，

24、蜗杆具有自锁时，蜗杆具有自锁性，但效率性，但效率很低，约为很低，约为0.40.40.450.45。50%510 1015 1525 25 载荷类型载荷类型 重重 重重 中中 （不限）（不限）（不限）（不限） （不限）（不限）（不限）（不限）900 500 350 220 150 100 80 运动粘度运动粘度 v/cSt（40 ）蜗杆传动的相对滑动蜗杆传动的相对滑动速度速度vs/(m/s)给油方法给油方法 油池润滑油池润滑 喷油润滑喷油润滑或或 油池润滑油池润滑 喷油压力喷油压力 MPa 0.7 2 3 表表11-5蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法当当v

25、 vs s 5 510 m/s10 m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为一个齿高一个齿高。当当v vs s 10 1015 m/s15 m/s时，采用压力喷油润滑。时，采用压力喷油润滑。当当v v1 1 4 m/s 4 m/s时，采用蜗杆在上的结构。时，采用蜗杆在上的结构。ra/3 一一个个齿齿高高三、蜗杆传动的热平衡计算三、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，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，导致轮齿磨会引起箱体内，

26、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蜗杆传动必须进行热平衡计算其中其中P P1 1 蜗杆传递的功率；蜗杆传递的功率；d d表面散热系数；一般取表面散热系数；一般取d d=8.15=8.1517.45W/(m17.45W/(m2 2 ) )S S散热面积散热面积(m(m2 2), ), 指箱体外壁与空气接触而内壁被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，其散热油飞溅到的箱壳面积。对于箱体上的散热片，其散热面积按面积按50%50%计算。计算。摩擦损耗产生的热量摩擦

27、损耗产生的热量 H H1 1=1000P=1000P1 1(1-(1-) ) 箱璧散发的热量箱璧散发的热量 H H2 2= =d dS S( (t t0 0- - t ta a ) ) 蜗杆传递的效率；蜗杆传递的效率；t t0 0工作油温，一般取工作油温，一般取60 60 70 70 t ta a工作环境温度，一般取工作环境温度，一般取2020 由热平衡条件由热平衡条件H H1 1= = H H2,2, 得：得：t t0 0 = = t ta a+ + d d S S10001000P P1 1(1-(1-) ) 保持工作温度所需散热面积保持工作温度所需散热面积S S = m = m2 2d

28、d ( (t t0 0 - - t ta a) )10001000P P1 1(1-(1-) ) 当工作油温当工作油温 t t0 0 80 80 或散热面积不足时，应或散热面积不足时，应采取散热措施：采取散热措施：（1 1）增加散热面积增加散热面积加散热片；加散热片；（2 2）提高表面传热系数提高表面传热系数 在蜗杆轴端加风扇、箱在蜗杆轴端加风扇、箱内装冷却水管、循环油冷却。内装冷却水管、循环油冷却。油泵油泵冷冷却却器器冷冷却却水水 当工作油温当工作油温 t t0 0 80 80 或散热面积不足时，或散热面积不足时，应采取散热措施：应采取散热措施：（1 1）增加散热面积增加散热面积加散热片；加

29、散热片；（2 2）提高表面传热系数提高表面传热系数 在蜗杆轴端加风扇、箱在蜗杆轴端加风扇、箱内装冷却水管、循环油冷却。内装冷却水管、循环油冷却。例例3 3、一手动起重卷筒用蜗杆传动，测得中心距、一手动起重卷筒用蜗杆传动，测得中心距a a为为125mm125mm，模数，模数m m为为5mm5mm，z z1 11 1，z z2 24040，D D140mm140mm，L=100mmL=100mm，当量摩擦系数，当量摩擦系数f fv v=0.18=0.18，手推力，手推力F F200N200N（忽（忽略轴承摩擦）问：略轴承摩擦）问：1 1）在图中画出起吊重物时手柄转向、蜗轮所受三个）在图中画出起吊重

30、物时手柄转向、蜗轮所受三个分力方向，以及蜗轮齿旋向。分力方向，以及蜗轮齿旋向。2 2）此机构能否自锁？为什么？）此机构能否自锁？为什么？3 3）能起吊重物的重量）能起吊重物的重量W W是多少？是多少？4 4）计算蜗轮上三个分力的大小。）计算蜗轮上三个分力的大小。adad122212554050mmarctanarctan.mzd115150571vvarctanarctan0.1810.2fTFL120010020000N mmv0.1tan/tan()0.3510.285TT i2120000035140280800.N mmWTD2401142/. NFFTda2t1N280011FFTd

31、t2a1N2280822FFFr2r1t2Ntan10221）右旋，如图示。）右旋，如图示。2）v，故具有自锁性。，故具有自锁性。4）3）啮合效率啮合效率重物重量重物重量蜗杆的结构蜗杆的结构: : 通常与轴制成一体通常与轴制成一体 蜗杆轴蜗杆轴12-6 12-6 圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计(1)无退刀槽结构：加工螺旋部分时只能用铣制的办法。潘存云教授研制z z1 1=1=1或或2 2时：时：b b1 1 (11+0.06(11+0.06z z2 2) )m m z z1 1= 4= 4时时: : b b1 1 (12.5+0.09 (12.5+0.09z z2 2) )m

32、 mb b1 1蜗杆长度蜗杆长度b b1 1的确定：的确定：(2) 有退刀槽：加工螺旋部分时可用车制或铣制的办法。潘存云教授研制蜗轮齿宽角蜗轮齿宽角 90130 轮圈厚度轮圈厚度 C 1.6m+1.5 mm轮缘宽度轮缘宽度B 0.75da 0.67 da 蜗轮顶圆直径蜗轮顶圆直径de2 da2 +2m da2 +1.5m da2 +2m 蜗杆头数蜗杆头数Z11 2 4蜗轮的常用结构蜗轮的常用结构整体式整体式齿圈式齿圈式过盈配合过盈配合de2de2de2de2BBBBccc螺栓联接式螺栓联接式组合式铸造组合式铸造拼铸式拼铸式骑缝螺钉骑缝螺钉48个，孔心向硬边偏移个，孔心向硬边偏移=23mm几种机

33、械传动形式的特点比较几种机械传动形式的特点比较 几种机械传动的基本特性比较几种机械传动的基本特性比较 如图所示传动系统：如图所示传动系统：1 1，2 2 为蜗杆和蜗轮，为蜗杆和蜗轮，3 3，4 4 为斜为斜齿圆柱齿轮。已知右旋蜗杆齿圆柱齿轮。已知右旋蜗杆 1 1 主动，斜齿轮主动，斜齿轮4 4转动方转动方向如图。为使中间轴上的轴向力能互相抵消一部分，向如图。为使中间轴上的轴向力能互相抵消一部分，试标出蜗杆试标出蜗杆1 1的转动方向和斜齿轮的转动方向和斜齿轮 3 3，4 4 的螺旋线方向。的螺旋线方向。1 12 23 34 41 12 23 34 4 如图所示传动系统：如图所示传动系统：1 1，2 2 为蜗杆和蜗轮，为蜗杆和蜗轮，3 3，4 4 为锥齿轮。已知左旋蜗杆为锥齿轮。已知左旋蜗杆 1 1 主动，试分析：主动，试分析：（1 1）为使蜗轮）为使蜗轮 2 2 和齿轮和齿轮 3 3 所受的轴向力方向相反，所受的轴向力方向相反，试标出图中各轴的转向。试标出图中各轴的转向。（2 2）标出）标出 2 2 轴上两轮所受各分力的方向。轴上两轮所受各分力的方向。1 12 23 34 41 12 23 34 4F Ft3t3F Fr3r3F Fa3a3F Ft2t2F Fr2r2F Fa2a2