《蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)培訓(xùn)第三部分：蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)2004、6本章要點(diǎn)1、了解蝸輪蝸桿傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和幾何系數(shù)。2、掌握蝸輪蝸桿傳動(dòng)的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算和熱平衡計(jì)算方法。三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—蝸桿傳動(dòng)概述蝸桿傳動(dòng)是一種在空間交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。1．傳動(dòng)比大，一般為i=5~80，大的可達(dá)300以上；2．重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；3．摩擦磨損問(wèn)題突出，磨損是主要的失效形式；4．傳動(dòng)效率低，具有自鎖性時(shí)，效率低于40%。由于上述特點(diǎn)，蝸桿傳動(dòng)主要用于運(yùn)動(dòng)傳遞，而在動(dòng)力傳輸中的應(yīng)用受到限制。蝸桿傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有：3:09PM2同時(shí)嚙合齒數(shù)多，重合度

2、大；傳動(dòng)比范圍大(10~360)；承載能力和效率較高；可節(jié)約有色金屬。三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿、漸開(kāi)線蝸桿法向直廓蝸桿、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿其齒面一般是在車(chē)床上用直線刀刃的車(chē)刀切制而成，車(chē)刀安裝位置不同，加工出的蝸桿齒面的齒廓形狀不同。其蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形的車(chē)刀切制而成的。其蝸桿體在軸向的外形是以凹弧面為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面，這種蝸桿同時(shí)嚙合齒數(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；7/21/20213三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)

3、與尺寸模數(shù)m和壓力角a蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)，蝸桿的軸面模數(shù)、壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、壓力角相等，即:ma1=mt2=m;aa1=at2蝸桿的分度圓直徑d1由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對(duì)加工而成的，為了限制滾刀的數(shù)目，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑d1。直徑d1與模數(shù)m的比值(q=d1／m)稱(chēng)為蝸桿的直徑系數(shù)。7/21/20214三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸蝸桿的模數(shù)與分度圓直徑7/21/20215三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸蝸桿的蝸桿的頭數(shù)z1較少的蝸桿頭數(shù)（如：?jiǎn)晤^蝸桿）可以實(shí)

4、現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但傳動(dòng)效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動(dòng)效率越高，但蝸桿頭數(shù)過(guò)多時(shí)不易加工。通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。考慮嚙合摩擦損耗是蝸桿的傳動(dòng)效率：7/21/20216三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸導(dǎo)程角γ增大時(shí)，傳動(dòng)效率將提高，導(dǎo)程角γ與蝸桿頭數(shù)z1之間有如下關(guān)系：顯然，當(dāng)蝸桿頭數(shù)z1增多時(shí)，導(dǎo)程角γ增大，從而使傳動(dòng)效率提高。但頭數(shù)增多給制造帶來(lái)困難，且效率提高不顯著，故通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。導(dǎo)程角g：在m和d1為標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，z1↑→g↑正確嚙合時(shí)，蝸輪蝸桿螺旋線方向相同，且g1＝b27/21/20217三、蝸輪蝸桿傳

5、動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動(dòng)比，即z2=i·z1。z2不宜太?。ㄈ鐉2＜26)，否則將使傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時(shí)，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。正確嚙合時(shí)，蝸輪蝸桿螺旋線方向相同，且g1＝b2蝸輪齒數(shù)z2：傳動(dòng)比i：7/21/20218三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸中心距為了避免用蝸輪滾刀切制蝸輪時(shí)產(chǎn)生根切，理論上應(yīng)使z2min≥17,但在z<26時(shí)，嚙合去要顯著減小，影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。為了能保證始終有兩對(duì)以上的齒嚙合，一般要求z2>28；對(duì)于動(dòng)

6、力傳動(dòng)，為了保證蝸輪輪齒的彎曲和相嚙合蝸桿的彎曲強(qiáng)度，通常要求z2<80，設(shè)計(jì)時(shí)可參考下表選取z1和z2:i=z1/z2z1z2≈57~1514~3029~82642129~3129~6129~6129~827/21/20219三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的失效形式：蝸桿傳動(dòng)的主要問(wèn)題是摩擦磨損嚴(yán)重，這是設(shè)計(jì)中要解決的主要問(wèn)題。蝸輪磨損、系統(tǒng)過(guò)熱、蝸桿剛度不足是主要的失效形式。蝸桿傳動(dòng)的常用材料：√為了減摩，通常蝸桿用鋼材，蝸輪用有色金屬（銅合金、鋁合金）?！谈咚僦剌d的蝸桿常用15Cr、20Cr滲碳淬火，或45鋼、40C

7、r淬火。√低速中輕載的蝸桿可用45鋼調(diào)質(zhì)?！涛佪喅Ｓ貌牧嫌校鸿T造錫青銅、鑄造鋁青銅、灰鑄鐵等。7/21/202110三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：蝸桿的剛度計(jì)算──防止蝸桿剛度不足引起的失效。傳動(dòng)系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算──防止過(guò)熱引起的失效。蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算──防止齒面過(guò)度磨損引起的失效。7/21/202111三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算蝸桿傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算：蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：式中：Zρ為蝸桿傳動(dòng)的接觸線長(zhǎng)度和曲率半徑對(duì)接觸強(qiáng)度的影響系數(shù)。K為載荷系數(shù)。其它

8、的符號(hào)含義與齒輪傳動(dòng)部分相同。mm7/21/202112三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)—普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算許用接觸應(yīng)力[σH