1、第十章 蜗杆传动 101 蜗杆传动的类型及特点 一、蜗杆传动的类型 1、按蜗杆形式分类圆柱蜗杆传动 环面蜗杆 锥蜗杆 2 按刀具加工位置分 阿基米德蜗杆（ZA） 法向直廓蜗杆（ZN） 渐开线蜗杆（ZI） 蜗杆加工 蜗轮加工 二、蜗杆传动的特点 1、传动比大 2、连续啮合，传动平稳 3、具有自锁性 4、效率较低 2、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q mdq1直径系数 3、蜗杆头数Z1 102 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 一、主要参数及其选择 1、模数m和压力角 4、导程角 d1pz(导程)=z1papa5、传动比 i 和齿数比 u 主从ZZi 小大ZZu 6、蜗轮齿数Z2 28mi
2、n2Z80max2Z7、标准中心距 a )(21)(2212ZZmZqma二、蜗杆传动变位的特点 变位的目的：1 ）凑中心距；2 ）凑传动比 1）中心距改变 ，Z2不变， ，传动比i12不变 aa 22ZZ ad1d1d2=d2=mz2O2P分度线节线蜗杆中心线d2=d2=mz2O2Pd1=d1分度线(节线)蜗杆中心线d2=d2=mz2O2P节线分度线蜗杆中心线d1d1aaaaaa(a)(b)(c)2）中心距不变， Z2 改变 aa 22ZZ 12121212ZZiZZi蜗杆中心线a(d)d1d1PO2d2=d2=mz2分度线节线ad1蜗杆中心线分度线d1d2=d2=mz2节线aPO2a(e)
3、三、蜗杆传动的几何尺寸计算 蜗轮喉圆直径da2、蜗轮顶圆直径de2，蜗轮齿宽B，蜗轮齿宽角，蜗杆齿宽b1等。见课本266页，图13.7103 103 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算普通圆柱蜗杆传动承载能力计算 一、失效形式，设计准则及常用材料一、失效形式，设计准则及常用材料 齿面胶合齿面胶合 过度磨损过度磨损闭式传动：闭式传动： 按齿面接触疲劳强度设计按齿面接触疲劳强度设计 校核齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度 计算热平衡计算热平衡 蜗杆刚度蜗杆刚度 蜗轮蜗轮 常用材料常用材料 蜗杆：蜗杆： 4040、4545、40Cr40Cr 蜗轮：蜗轮： 铸造锡青铜铸造锡青铜铸造铝铁青铜铸造铝铁青铜 要
4、求：要求：1 1）足够的强度）足够的强度 2 2）良好的减摩、耐磨性）良好的减摩、耐磨性 3 3）良好的抗胶合性）良好的抗胶合性二、蜗杆传动的受力分析力的大小 21112atFdTF12222atFdTFtgFFFtrr221圆周力 轴向力 径向力 Ft主反从同 力的方向和蜗轮转向的判别 Fr指向各自的轴线 Fa1蜗杆左右手螺旋定则 轴向力 径向力圆周力 蜗轮转向的判别 ： Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向判定蜗轮转向 例1 判定蜗轮转向 例2三、蜗杆传动的强度计算1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算 HEHaKTZZ/32校核公式 ZE材料的弹性系数 Z接
5、触系数 minlimHHhnHSZZ Zn 转速系数Zh寿命系数 设计公式 322HPEZZKTa定m , q2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 主平面内相当于齿条与斜齿轮啮合 FFdmbKT2222limlimFFFS四、蜗杆的刚度计算 计算模型： 简支梁 集中载荷： 2121rtFFP蜗杆最大挠度： 4832121yLEIFFyrt10001dy 或按课本272页选取五、普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择 高 低 精度等级 1，2，6，7，8，9，10，11，12 远景 常用104 蜗杆传动的滑动速度及效率蜗杆传动的滑动速度及效率 一、蜗杆传动的滑动速度 V1 蜗杆节点圆周速度 V2蜗轮节点圆周速
6、度 1111cos100060cosVndVVS蜗杆蜗轮齿面间相对滑动速度Vs 较大的较大的VS引起：引起：1、易发生齿面磨损和胶合、易发生齿面磨损和胶合 2、如润滑条件良好、如润滑条件良好 , 有助于形成润滑油有助于形成润滑油膜，减少摩擦、磨损，提高传动效率。膜，减少摩擦、磨损，提高传动效率。 v1vsv2v2P12d2d1二、蜗杆传动的效率 321由啮合摩擦损耗所决定的效率 1)(/1Vtgtg轴承的效率 2蜗杆或蜗轮搅油引起的效率 3 当量摩擦角V蜗杆传动设计时，可根据蜗杆头数估取传动效率 Z1 1， 2， 4， 6效率 0.7， 0.8， 0.9， 0.95105 蜗杆传动的润滑及热平
7、衡计算蜗杆传动的润滑及热平衡计算 一、蜗杆传动的润滑 目的：1）提高效率； 2）降低温升，防止磨损和胶合1、润滑油2、润滑油粘度及给油方法3、润滑油量 浸油深度 231ad二、蜗杆传动热平衡计算 润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损和胶合。 效率低，发热大，温升高，润滑油粘度下降；原因设蜗杆传动功率为P（ K W）,效率为 蜗杆传动单位时间的发热量为： )1 (10001PH自然冷却方式，单位时间散热量为： 02ttSKHdKd箱体表面散热系数 S 箱体散热面积 t 油的工作温度 t0环境温度 达到热平衡时达到热平衡时 011000ttSKPd可得到热平衡时的温度可得到热平衡时的温度 CtCSKPt
8、td80)()1 (10000如如 t 80时措施：时措施： 1 加散热片以增大散热面积加散热片以增大散热面积 123452 蜗杆轴端加风扇，强制风冷却蜗杆轴端加风扇，强制风冷却 空气流空气流3 在传动箱内安装循环冷却管路在传动箱内安装循环冷却管路 12345106 普通圆柱蜗杆、蜗轮的结构设计普通圆柱蜗杆、蜗轮的结构设计 1、蜗杆一般与轴成一体 b140b1d1df1da12、蜗轮 轮齿部分青铜 轮毂部分钢 齿圈式 螺栓联接式 整体浇铸式 拼铸式 Cde20.4m0.4mCC0.4mCde2提问与解答环节Questions And Answers谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
