机械设计蜗杆课件.ppt

文档介绍：本章要点：
蜗杆传动的组成、结构、特点、类型和应用
阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
第14章 蜗杆传动
应掌握内容：
第14章 蜗杆传动
蜗杆传动的失效形式
材料选用
蜗杆传动的受力分析
本章要点：
蜗杆传动的组成、结构、特点、类型和应用
阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
第14章 蜗杆传动
应掌握内容：
第14章 蜗杆传动
蜗杆传动的失效形式
材料选用
蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的类型和特点
蜗杆传动的类型
蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥蜗杆传动
环面蜗杆传动
根据蜗杆的形状分类：
 蜗杆传动的类型和特点
圆柱蜗杆传动，按蜗杆轴面齿型又可分为普通蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。
普通蜗杆传动多用直母线刀刃的车刀在车床上切制，可分为阿基米德蜗杆（ZA型）、渐开蜗杆（ZI型）和法面直齿廓蜗杆（ZH型）等几种。
 蜗杆传动的类型和特点
 蜗杆传动的类型和特点
 蜗杆传动的类型和特点
 蜗杆传动的类型和特点
 蜗杆传动的类型和特点
 蜗杆传动的类型和特点
 蜗杆传动的类型和特点
蜗杆机构的特点
1）传动比大。蜗杆传动的单级传动比在传递动力时，i＝5～80，常用的为i＝15～50。分度传动时i可达1000，因而结构紧凑。
2）传动平稳。
3）具有自锁性。
4）传动效率低。
～。具有自锁功能的蜗杆机构，。
5）制造成本高。
 蜗杆传动的类型和特点
蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
蜗杆传动的基本参数
中间平面
 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
1．蜗杆头数z1 ，蜗轮齿数z2 ,传动比i
蜗杆头数z1一般取1、2、4。头数z1增大，可以提高效率，但加工将会困难。
蜗轮齿数一般取z2＝27～80。
 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
2．模数m和压力角
由于蜗杆传动在主平面内相当于渐开线齿轮与齿条的啮合，而主平面是蜗杆的轴向平面又是蜗轮的端面，与齿轮传动相同，为保证轮齿的正确啮合，蜗杆的轴向模数ma1应等于蜗轮的端面模数mt2；蜗杆的轴向压力角 a1应等于蜗轮的端面压力角t2 ；蜗杆分度圆导程角应等于蜗轮分度圆螺旋角，且两者螺旋方向相同。
ma1＝mt2＝m
 a1＝t2＝
γ＝β
3、蜗杆导程角
5、标准中心距 a
式中：pa1—蜗杆的轴向齿距(mm)
d1—蜗杆分度圆直径 (mm)
4、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q
蜗杆的分度圆直径d1为标准值(参见教材或相关资料)
直径系数q：蜗杆的分度圆直径d1与模数m的比值。
 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
蜗杆传动的几何尺寸计算
 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构
蜗杆传动的失效形式及设计准则

 蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构
胶合、磨损、点蚀（蜗轮轮齿上）、折断

过度磨损
胶合

闭式传动：
按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核并进行热平衡验算。
只按齿根弯曲疲劳强度设计。
当蜗杆轴支承跨距较大时，应进行蜗杆轴刚度计算。
开式传动：
 蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构
 蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构
蜗杆、蜗轮的材料选择
1. 蜗杆材料
对高速重载的传动，常用20Cr、20CrMnTi
对中速中载传动，常用45钢、40Cr、35SiMn等
对一般蜗杆可采用45、40等碳钢调质处理
2. 蜗轮材料
Vs≥3m/s的重要传动
Vs≥6m/s的传动
Vs≤ 2m／s的不重要场合
锡青铜(ZCuSn10Pb1)
铝铁青铜(ZCuSn5Pb5Zn5)
灰铸铁
 蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构
蜗杆传动的强度计算
蜗杆传动的受力分析
蜗杆受力方向：
轴向力Fa1的方向由左、右手定则确定;
圆周力Ft1与主动蜗杆转向相反；
径向力Fr1指向蜗杆中心。
蜗轮受力方