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1、第12章蝸桿傳動(dòng)§12-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型§12-2圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸§12-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)§12-4圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析§12-6圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算§12-5圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì):潘存云§12-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型作用:用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸桿主動(dòng)、蝸輪從動(dòng)?!疲?0°形成:若單個(gè)斜齒輪的齒數(shù)很少(如z1=1)而且β1很大時(shí),輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完整的螺旋。1ω1所得齒輪稱為:蝸桿。而嚙合件稱為:蝸輪。蝸桿設(shè)計(jì):潘存云2ω2蝸輪設(shè)計(jì):潘存云改進(jìn)措施:將刀具做成蝸桿狀,用范成法切
2、制蝸輪,所得蝸輪蝸桿為線接觸。點(diǎn)接觸優(yōu)點(diǎn):傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。分度機(jī)構(gòu):i=1000,通常i=8~80缺點(diǎn):傳動(dòng)效率低、蝸輪齒圈用青銅制造,成本高。線接觸設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云類型按螺旋面形狀分:阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿環(huán)面蝸桿按形狀分有:圓柱蝸桿環(huán)面蝸桿設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云圓柱蝸桿漸開線蝸桿阿基米德蝸桿設(shè)計(jì):潘存云γ阿基米德螺線漸開線基圓2αα設(shè)計(jì):潘存云d蝸桿旋向:左旋、右旋(常用)β1γ1精度等級(jí):對(duì)于一般動(dòng)力傳動(dòng),按如下等級(jí)制造:v1<7.5m/s----7級(jí)精度;v1<3m/s----8級(jí)精度;v1<1.5m/s----9級(jí)精
3、度;判定方法:與螺旋和斜齒輪的旋向判斷方法相同。設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云中間平面1.正確嚙合條件中間平面:過(guò)蝸桿軸線垂直于蝸輪軸線。正確嚙合條件是中間平面內(nèi)參數(shù)分別相等:mt2=ma1=m,αt2=αa1=α取標(biāo)準(zhǔn)值在中間平面內(nèi),蝸輪蝸桿相當(dāng)于齒輪齒條嚙合。§12-2圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸一、圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)2α壓力角:α=20°模數(shù)m取標(biāo)準(zhǔn)值,與齒輪模數(shù)系列不同。分度傳動(dòng),推薦用α=15°動(dòng)力傳動(dòng),推薦:α=25°第一系列1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3810,12.5,16,20,25,31.5,40第
4、二系列1.5,3,3.5,4.5,5.56,7,12,14蝸桿模數(shù)m值GB10088-882.模數(shù)m和壓力角α設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云為了減少加工蝸輪滾刀的數(shù)量,規(guī)定d1只能取標(biāo)準(zhǔn)值。蝸輪蝸桿輪齒旋向相同.若∑=90°∴γ1=β2ttβ2β1∵γ1+β1=90°蝸輪右旋蝸桿右旋=β1+β2β1γ1d1s=e的圓柱稱為蝸桿的分度圓柱。esd2∑表12-1蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)的匹配標(biāo)準(zhǔn)系列mmm11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5
5、)m456.3d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…摘自GB10085-88,括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用設(shè)計(jì):潘存云3.傳動(dòng)比i、蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1:即螺旋線的數(shù)目。d蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,相當(dāng)于齒條移動(dòng)z1個(gè)齒,推動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)過(guò)z1個(gè)齒。傳動(dòng)比:z1z2=---n2n1i=---通常:z1=1~4若想得到大i,可?。簔1=1,但傳動(dòng)效率低。對(duì)于大功率傳動(dòng),可取:z1=2,或4。蝸輪齒數(shù):z2=iz1為避免根切:z2≥26一般情況:z2≤80z2過(guò)大→→蝸桿長(zhǎng)度↑
6、→剛度、嚙合精度↓結(jié)構(gòu)尺寸↑設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云表12-2蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2的推薦值傳動(dòng)比i7~1314~2728~40>40蝸桿頭數(shù)z1422、11蝸輪齒數(shù)z228~5228~5428~80>40將分度圓柱展開得:=z1px1/πd1=mz1/d1tgγ1=l/πd14.蝸桿的導(dǎo)程角γπd1lpx1γ1d1γ1β15.蝸桿直徑系數(shù)q加工時(shí)滾刀直徑等參數(shù)與蝸桿分度圓直徑等參數(shù)相同,為了限制滾刀的數(shù)量,國(guó)標(biāo)規(guī)定分度圓直徑只能取標(biāo)準(zhǔn)值,并與模數(shù)相配。q為蝸桿:定義:q=d1/m一般取:q=8~18。tgγ1=pxz1/πd1=z1/q于是有:d1=mq
7、可由表12-1計(jì)算得到。直徑系數(shù)見(jiàn)下頁(yè)=mz1/d1m11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…表12-1蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)的匹配標(biāo)準(zhǔn)系列mm20q=12.528q=17.51.6設(shè)計(jì):潘存云1p2vSω112p由相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理可知:v2=v1+vS6.齒面間滑動(dòng)速度vS及蝸輪轉(zhuǎn)向的確定=v
8、1/cosγvS=v22+v12作速度