1、第十二章 蜗杆传动,本章目录,第一节 概述,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,第五节 蜗杆和蜗轮的结构,第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算,下一页,退出,第一节 概述,一、蜗杆传动的类型,按蜗杆形状分,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,锥蜗杆传动,圆柱蜗杆传动,第一节 概述,环面蜗杆传动,第一节 概述,锥蜗杆传动,第一节 概述,刀具加工位置不同形成的轴横端面齿廓形状不同：,（1）阿基米德蜗杆（2）延伸渐开线蜗杆（3）渐开线蜗杆,蜗杆加工可在车床上用直刃车刀完成,普通圆柱蜗杆传动的类型,第一节 概述,阿基米德蜗杆,直刃梯形车刀顶刃面通过蜗杆轴线轴横端面
2、齿廓:阿基米德螺线轴向齿廓：直线,第一节 概述,延伸渐开线蜗杆,直刃梯形车刀顶刃面通过螺线的法剖面轴横端面齿廓:延伸渐开线法向齿廓：直线,第一节 概述,渐开线蜗杆,上、下两把车刀顶刃面与基圆相切轴横端面齿廓:渐开线,第一节 概述,二、蜗杆传动的特点和应用,特点,4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。,3、可实现自锁；,2、传动平稳、噪声低；,1、实现大传动比；,第一节 概述,机床分度,汽车吊车,技术参数：蜗杆转速 n=4000 r/min，圆周速度 v=69m/s，蜗轮轴转矩 T2=700 kN.m，传递功率 P=1000 kW。,第一节 概述,应用,三、蜗杆传动的精度,圆柱蜗杆传动的精度分
3、12级，选用时主要由传动功率、使用条件、蜗轮的圆周速度决定。可查表12-1。,第一节 概述,第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算,1、模数和压力角,一、基本参数,2.蜗杆分度圆直径,d1标准化,表6-2,第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算,4.蜗杆传动的传动比,3.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2,蜗杆头数一般取z1=1、2、4。对于传动比大或要求自锁的蜗杆传动，常取z1=1，但传动效率较低。在传递功率较大时，为提高传动效率可采用多头蜗杆，取z1=2或4，但此时的加工难度增加。,第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算,蜗轮齿数,5.蜗杆传动的中心距,第二节 圆柱蜗杆传动的基本
4、参数和几何尺寸计算,二、蜗杆传动的变位,分度线(节线),分度线,节线,分度线,节线,P,P,P,第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算,三、几何尺寸计算,见 教材表124圆柱蜗杆传动基本几何尺寸计算,第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,一 受力分析,各力方向,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,二 滑动速度,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,三 失效形式及计算准则,设计准则,主要失效形式,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,断齿,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,齿面磨损,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,严重磨损,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,齿面点蚀,第
5、三节 蜗杆传动的承载能力计算,四 强度计算,1.蜗轮齿面接触疲劳强度计算,计算原理：蜗杆传动 斜齿条-斜齿轮传动(中间平面),第三节 蜗杆传动的承载能力计算,动载系数,齿向载荷分布系数,使用系数,载荷系数,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,2.蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,齿形系数表12-5按当量齿数zv2=z2/cos3查取。,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,五 材料和许用应力,蜗杆一般采用碳素钢或合金钢制造。,对于低速或不重要的传动可用45钢经调质处理，表面硬度HBS270。,对于高速重载的传动，蜗杆常用低碳合金钢，如20Cr，20CrMnTi等，经渗碳淬火，表面硬度HRC5662，并应磨削。,
6、对中速中载的传动，蜗杆材料可用优质碳素钢或合金结构钢，如45、45Cr等，经表面淬火，表面硬度HRC4555，也需磨削,1.蜗杆材料,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,1 铸锡青铜，如ZCuSn10Pb1、ZCuSn5Pb5Zn5，其抗胶合、减摩及耐磨性能都较好，但价格较贵，因此用于滑动速度较高（3m/s）的重要传动。,2.蜗轮材料,2 铸铝青铜如ZCuAl10Fe3、ZCuAl10Fe3Mn2，其抗胶合及耐磨性能不如锡青铜，但具有足够的强度、耐冲击且价格便宜，一般用于滑动速度较低（6m/s）的传动。,3 灰铸铁如HT200、HT150，用于低速轻载传动中，且滑动速度2m/s的不重要场合。,蜗轮
7、材料的许用接触应力和许用弯曲应力见表12-7,第三节 蜗杆传动的承载能力计算,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,一、蜗杆传动的效率,z1=1,z1=2,z1=4 z1=60.7 0.8 0.9 0.95,估算总效率,P1蜗杆传递的功率，kW；A有效散热面积，m2;t0周围空气温度，20C;Kd箱体表面散热系数，(8.1517.45)W/m2.C;t油许用温度，75C85C。,二、蜗杆传动的热平衡计算,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,1 加散热片以增大散热面积,散热片,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,2 在蜗杆轴端加风扇以加速
8、空气流通,油,风扇,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,3 在传动箱内装循环冷却管路,蛇形冷却水管,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,4 压力喷油循环润滑,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,三、蜗杆传动的润滑,蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法,第四节 蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑,1.蜗杆结构,有退刀槽,第五节 蜗杆和蜗轮的结构,无退刀槽,第五节 蜗杆和蜗轮的结构,2.蜗轮结构,整体式,齿圈(静配)式,拼铸式,螺栓联接式,第五节 蜗杆和蜗轮的结构,例题,1 图示传动中，蜗杆（右旋）主动，转向如图。圆柱齿轮为斜齿轮。为使、轴上的轴向力方向相反，试求：（1）蜗轮的螺旋线方向；（2）齿轮3、4的螺旋线方向；（3）蜗轮2、齿轮3的受力分析。,例题,例题,2 图示为蜗杆锥齿轮传动，已知蜗轮左旋，蜗杆1主动试分析（1）蜗杆旋向；（2）蜗轮2和锥齿轮3的受力：（3）轴的回转方向n2。,例题,上一页,分目录,