机械设计基础第6章蜗杆传动.ppt

徐艳敏广州航海高等专科学校 徐艳敏广州航海高等专科学校 第6章 蜗杆传动 徐艳敏广州航海高等专科学校 【能力目标】 了解蜗杆传动的类型、特点与应用； 认识蜗杆传动的主要参数和正确啮合条件； 掌握蜗杆传动的传动比和主要几何尺寸的计算； 会作蜗杆传动的受力分析、效率及热平衡计算。 返回目录 点击看图或隱藏 徐艳敏广州航海高等专科学校 【案例导入】 返回目录 a) 蜗杆传动 b) 万能铣床工作台 c) 万能铣床工作台的拆开图 图6-1 蜗杆传动 徐艳敏广州航海高等专科学校 6.1蜗杆传动的特点与类型 徐艳敏广州航海高等专科学校 蜗杆传动的主要特点 蜗杆传动用于传递空间交错成90?的两轴之间的运动和动力。 结构紧凑，单级传动可得到很大的传动比，一般i=8~80，在分度机构中可以高达1000以上。 传动平稳，噪声较小。由于蜗杆上的齿是连续不断的螺旋齿，在传动时，蜗杆与蜗轮同时啮合的齿数较多，又是逐渐进入啮合，逐渐退出啮合的，所以传动平稳，噪声较小。 当蜗杆导程角?小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动可以实现反行程自锁。可用于某些手动的简单起重设备中，可防止起吊的的重物因自重而坠落。 传动效率低，发热量大，长期连续工作时必须考虑散热问题。由于蜗杆与蜗轮啮合时具有较大的相对滑动速度，所以发热量大，传动效率低。蜗杆传动效率一般为0.7~0.8，当蜗杆传动具有自锁性时，效率小于0.5。 传动功率小，一般不超过50kw。 蜗轮齿圈常需用较贵重的青铜制造，制造成本高。 返回目录 徐艳敏广州航海高等专科学校 蜗杆传动的类型 返回目录 阿基米德蜗杆 点图 徐艳敏广州航海高等专科学校 圆柱蜗杆传动又分为一下三类： 返回目录 a）阿基米德蜗杆 b)法向直廓蜗杆：齿轮法平面内是直线。 c) 渐开线蜗杆：端面齿廓为渐开线，与基圆柱相切的平面内，齿廓一侧为直线齿廓，另一侧为凸形齿廓 徐艳敏广州航海高等专科学校 阿基米德蜗杆 由于阿基米德蜗杆容易加工制造，应用最广，本章主要讨论这种蜗杆传动。阿基米德蜗杆的螺旋齿侧面是阿基米德螺旋面。通过蜗杆轴线的剖面内齿廓是直线，在垂直于轴线的剖面内齿廓是阿基米德螺旋线，其它剖面内齿廓都是曲线。 返回目录 点击看图或隱藏 阿基米德蜗杆 徐艳敏广州航海高等专科学校 6．2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 徐艳敏广州航海高等专科学校 阿基米德蜗杆传动的主要参数与尺寸计算 中间平面 —过蜗杆轴线并和蜗轮轴线垂直的平面. 蜗杆齿形为直线齿廓，两侧边夹角2α=40°，轴向模数ma1，轴向压力角αa1 . 蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与渐开线齿轮的啮合且ma1= mt2=标准值，αa1=αt2=20° 看图 返回目录 徐艳敏广州航海高等专科学校 6.2.1蜗杆传动的主要参数 模数m和压力角? 返回目录 蜗杆传动的中间平面 徐艳敏广州航海高等专科学校 蜗杆传动的主要参数 蜗杆正确传动的条件 返回目录 ma1= mt2=m ?a1= ?t2= ? λ=?（螺旋线方向相同） 徐艳敏广州航海高等专科学校 蜗杆传动的主要参数 蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i 返回目录 蜗杆头数Z1↓→i↑，易实现反行程自锁 γ↓η↓发热↑Z1↑→η↑Z1↑↑→γ↑→制造困难 蜗轮齿数 Z2=i Z 1，为保证传动平稳，Z 2≥27 Z2↑↑→蜗杆长度↑刚度↓精度↓ 一般：Z2=28~80 对于蜗杆为主动件的蜗杆传动，其传动比为： 式中n1、n2分别为蜗杆和蜗轮的转速，r/min；z1、z2分别为蜗杆头数和蜗轮齿数。 徐艳敏广州航海高等专科学校 tgγ=s/πd1 =Zpa1/πd1 = Z1πm/πd1 = Z1 m/ d1 导程角γ——分度圆柱螺旋线上任一点的切线与端面间所夹的锐角. Z1 ——蜗杆头数(蜗杆螺旋线的线数)  Pa1——蜗杆的轴向齿距. S——蜗杆螺旋线的导程. β——蜗杆的螺旋角。 蜗杆导程角γ和蜗轮的螺旋角β 看图 返回目录 徐艳敏广州航海高等专科学校 蜗杆导程角λ和分度圆直径d1 蜗杆分度圆直径为： 返回目录 当模数m一定时，蜗杆头数和导程角任一参数发生变化，蜗杆的分度圆直径也会随之变化。在加工蜗轮的过程中，滚刀的参数（m、?、z1）和分度圆直径d1必须与相应的蜗杆相同，故d1不同的蜗杆，必须采用不同的滚刀。为减少滚刀数量并便于刀具的标准化，制定了蜗杆分度圆直径的标准系列 。 蜗杆传动过程，导程角λ越大，蜗杆传递的效率就越高。由于 ，当d1较小、z1较大时，λ增大，效率? 随之提高。 徐艳敏广州航海高等专科学校 圆柱蜗杆的标准模数m和蜗杆分度