蝸輪蝸桿設(shè)計.doc

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1、蝸輪蝸桿傳動蝸桿傳動是用來傳遞空間交錯軸之間的運動和動力的。最常用的是軸交角∑=90°的減速傳動。蝸桿傳動能得到很大的單級傳動比，在傳遞動力時，傳動比一般為5~80，常用15~50；在分度機構(gòu)中傳動比可達300，若只傳遞運動，傳動比可達1000。蝸輪蝸桿傳動工作平穩(wěn)無噪音。蝸桿反行程能自鎖。重點學習內(nèi)容本章中阿基米德蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計參數(shù)、受力分析、材料選擇、強度計算、傳動效率等為重點學習內(nèi)容。對熱平衡計算、潤滑方法、蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu)等也應一、蝸桿傳動的類型?　圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動阿基米德蝸桿?(ZA蝸桿)?漸開線蝸桿?(ZI蝸

2、桿)法向直廓蝸桿?(ZN蝸桿)錐面包絡蝸桿?(ZK蝸桿)與上述各類蝸桿配對的蝸輪齒廓，完全隨蝸桿的齒廓而異。蝸輪一般是在滾齒機上用滾刀或飛刀加工的。為了保證蝸桿和蝸輪能正確嚙合，切削蝸輪的滾刀齒廓，應與蝸桿的齒廓一致；深切時的中心距，也應與蝸桿傳動的中心距相同。圓柱蝸桿傳動１、通圓柱蝸桿傳動（１）阿基米德蝸桿這種蝸桿，在垂直于蝸桿軸線的平面(即端面)上，齒廓為阿基米德螺旋線，在包含軸線的平面上的齒廓(即軸向齒廓)為直線，其齒形角α0=20°。它可在車床上用直線刀刃的單刀(當導程角γ≤3°時)或雙刀(當γ>3°時)車削加工。安裝刀具時，切削刃的頂面必須通過蝸桿的軸線。這種蝸桿磨

3、削困難，當導程角較大時加工不便。（２）漸開線蝸桿漸開線蝸桿(ZI蝸桿)　蝸桿齒面為漸開螺旋面，端面齒廓為漸開線。加工時，車刀刀刃平面與基圓相切?？梢阅ハ?，易保證加工精度。一般用于蝸桿頭數(shù)較多，轉(zhuǎn)速較高和較精密的傳動。?（３）法向直廓蝸桿這種蝸桿的端面齒廓為延伸漸開線，法面(N-N)齒廓為直線。ZN蝸桿也是用直線刀刃的單刀或雙刀在車床上車削加工。車削時車刀刀刃平面置于螺旋線的法面上，加工簡單，可用砂輪磨削，常用于多頭精密蝸桿傳動。（４）錐面包絡蝸桿?這是一種非線性螺旋曲面蝸桿。它不能在車床上加工，只能在銑床上銑制并在磨床上磨削。加工時，盤狀銑刀或砂輪放置在蝸桿齒槽的法向面內(nèi)，除

4、工件作螺旋運動外，刀具同時繞其自身的軸線作回轉(zhuǎn)運動。這時，銑刀(或砂輪)回轉(zhuǎn)曲面的包絡面即為蝸桿的螺旋齒面，在I-I及N-N截面上的齒廓均為曲線。這種蝸桿便于磨削，蝸桿的精度較高，應用日漸廣泛。２、圓弧圓柱蝸桿圖示的圓弧圓柱蝸桿傳動和普通圓柱蝸桿傳動相似，只是齒廓形狀有所區(qū)別。這種蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形的刀具切制的，而蝸輪是用范成法制造的。在中間平面(即蝸桿軸線和蝸桿副連心線所在的平面)上，蝸桿的齒廓為凹弧，而與之相配的蝸輪的齒廓則為凸弧形。所以，圓弧圓柱蝸桿傳動是一種凹凸弧齒廓相嚙合的傳動，也是一種線接觸的嚙合傳動。其主要特點為:效率高，一般可達90%以上；承載能力

5、高，一般可較普通圓柱蝸桿傳動高出50%～150%；體積小；質(zhì)量??；結(jié)構(gòu)緊湊。這種傳動已廣泛應用到冶金、礦山、化工、建筑、起重等機械設(shè)備的減速機構(gòu)中。（二）環(huán)面蝸桿環(huán)面蝸桿傳動的特征是，蝸桿體在軸向的外形是以凹圓弧為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面，所以把這種蝸桿傳動叫做環(huán)面蝸桿傳動(見下圖)。在這種傳動的嚙合帶內(nèi)，蝸輪的節(jié)圓位于蝸桿的節(jié)弧面上，亦即蝸桿的節(jié)弧沿蝸輪的節(jié)圓包著蝸輪。在中間平面內(nèi)，蝸桿和蝸輪都是直線齒廓。由于同時相嚙合的齒對多，而且輪齒的接觸線與蝸桿齒運動的方向近似于垂直，這就大大改善了輪齒受力情況和潤滑油膜形成的條件，因而承載能力約為阿基米德蝸桿傳動的2～4倍，效率一般高達

6、0.85～0.9；但它需要較高的制造和安裝精度?！　〕鲜霏h(huán)面蝸桿傳動外，還有包絡環(huán)面蝸桿傳動。這種蝸桿傳動分為一次包絡和二次包絡(雙包)環(huán)面蝸桿傳動兩種。它們的承載能力和效率較上述環(huán)面蝸桿傳動均有顯著的提高。（三）錐蝸桿錐蝸桿傳動也是一種空間交錯軸之間的傳動，兩軸交錯角通常為90°。蝸桿是由在節(jié)錐上分布的等導程的螺旋所形成的，故稱為錐蝸桿。而蝸輪在外觀上就象一個曲線齒錐齒輪，它是用與錐蝸桿相似的錐滾刀在普通滾齒機上加工而成的，故稱為錐蝸輪。錐蝸桿傳動的特點是：同時接觸的點數(shù)較多，重合度大；傳動比范圍大(一般為10～360)，承載能力和效率較高；側(cè)隙便于控制和調(diào)整；能作離合器

7、使用；可節(jié)約有色金屬；制造安裝簡便，工藝性好。但由于結(jié)構(gòu)上的原因傳動具有不對稱性，因而正、反轉(zhuǎn)時受力不同，承載能力和效率也不同。二、蝸桿傳動的幾何參數(shù)和尺寸計算在計算蝸桿傳動幾何尺寸之前，先要選擇蝸桿傳動的幾何參數(shù)。圓柱蝸桿傳動的主要幾何參數(shù)名?????稱符號說明模數(shù)m1）m的大小由強度計算確定，并按GB（表2）取標準值2）蝸桿軸向模數(shù)ma1=蝸輪端面模數(shù)mt2=模數(shù)m壓力角α1）α的標準值是20°，動力傳動允許25°，分度傳動允許15°或12°2）ZA蝸桿軸向壓力角αa=α；ZA、ZI、ZK蝸桿法向壓