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1、蜗杆传动实物蜗杆应用蜗杆传动二、蜗杆传动类型：圆柱蜗杆:加工容易、应用广泛 按蜗杆形状分类圆柱蜗杆环面蜗杆锥 蜗 杆普通圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆第1页/共40页 锥蜗杆：为空间交错轴传动，同时接触点多，承载能力大、效率高，易于调整。正反转特性不对称。锥蜗杆传动锥蜗杆传动实物 环面蜗杆:同时啮合齿数多，承载能力高24倍，效率高8590。制造、安装精度要求高。中间平面第2页/共40页三、圆柱蜗杆传动（按齿形分类介绍）：1、普通圆柱蜗杆传动 (4 种类型）阿基米德蜗杆(ZA)中间平面（主剖面）：通过蜗杆轴线、垂直 蜗轮轴线的平面。加 工：车削(切削刃顶面过其轴线)，不能磨削，加工方便，应用广，精度不高。
2、特 点：主剖面内，相当齿条和齿轮啮合齿廓形状：中间平面齿廓 直线 端面齿廓 阿基米德螺旋线第3页/共40页阿基米德蜗杆(ZA)3 3 第4页/共40页 渐开线蜗杆（ZI）齿廓形状：中间平面齿廓 凸廓 端面齿廓 渐开线加 工：车削（刀刃顶面与基圆柱相切），可磨削，加工精度高。第5页/共40页 法向直廓蜗杆（ZN）齿廓形状：法面齿廓 直线 端面齿廓 延伸渐开线加 工：车削（切削刃顶面过其法面）磨削困难。第6页/共40页 锥面包络蜗杆 （ZK）齿廓形状：轴向、法向齿廓 曲线，非线性螺旋齿面蜗杆加 工：只能铣制及磨削。工件作螺旋运动，铣刀（砂轮）绕自身轴线回转，包 络面即为蜗杆螺旋曲面。精度较高第7页
3、/共40页第8页/共40页主剖面：蜗杆齿廓 凹弧形 蜗轮齿廓 凸弧形特 点：效率高，承载能力高（较普通圆柱蜗杆 高50-150%），体积小，结构紧凑。主剖面内为圆弧齿齿轮齿条传动。2、圆弧圆柱蜗杆传动 （ZC）第9页/共40页2 主要参数及主要几何尺寸计算一、主要参数在中间平面，为齿轮齿条啮合，以此面为基准，第10页/共40页、模数m和压力角 阿基米德蜗杆：中间平面上的参数为标准值，ma1=mt2=m 标准 a1=t2=20 标准 tga=tgn/cos、蜗杆分度圆直径 d为减少蜗轮滚刀数量，规定标准蜗杆直径 d定义蜗杆直径系数 q=d/m 则d=qm d、q 为标准值（表11-2 P242）
4、第11页/共40页5、传动比i和齿数比u速比：i=n1/n2 ；齿数比：u=z2/z1蜗杆为主动时 i=n1/n2=z2/z1=ud2/d1、蜗杆头数 z1z1速比 i效率 z1=、导程角tg=z1/qd1paPz=z1pa第12页/共40页7、中心距a a=(d1+d2)/2=(q+z2)m/2 （表11-2)根切：Z2 17，为保证多齿啮合：Z2 28强度：d2一定时，Z2 m，弯曲强度刚度：m 一定时，Z2 d2，蜗杆跨距 蜗杆刚度 Z23m/s：铸造锡青铜 (ZCuSn10P1，ZCuSn5PbZn5)vs4m/s：铸造铝铁青铜(ZCuAl10Fe3)vs3 m/s,Kv=1.11.2
5、 K齿向载荷分布系数，载荷平稳 K=1；载荷波动 K=1.31.6 HB300 MPa，H 与N无关，由表11-6查取；B300 MPa,H与N有关，H=KHNH，H 由表11-7查取；4）H 许用应力第22页/共40页j 蜗轮一转内，同一轮齿的啮合次数；n2 蜗轮转速，r/min;Lh 工作寿命，h。第23页/共40页2、蜗轮齿根弯曲强度计算将蜗轮近似作为斜齿轮，进行弯曲强度计算，代入相关参数，可得：校核公式：(1113)设计公式：(1114)式中参数：1）YFa2 齿形系数，按当量齿数 ZV2=Z2/cos3 由P253，图1119查取。第24页/共40页2）Y 螺旋角影响系数，Y=1/1
6、403）T2 蜗轮传递的转矩；4）F 许用应力，F=KFN F F：计入齿根应力校正系数Ysa2 后的蜗轮基本许用应力，查表11-8 KFN：寿命系数，第25页/共40页四、蜗杆刚度计算蜗杆结构特点：细长轴蜗杆变形 影响正确啮合 刚度计算刚度计算：蜗杆简化为以齿根圆为直径 的简支圆截面梁。挠度：Ft1、Fr1 :蜗杆所受周向、径向力；E ：弹性模量；I=df14/64：惯性矩；y =d1/1000第26页/共40页一、传动效率功耗 啮合摩擦、轴承摩擦、溅油损耗啮合摩擦效率（蜗杆主动时）：4 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算一般：总效率：第27页/共40页滑动速度 Vs：式中：:导程（螺旋升）角
7、；v：当量摩擦角，由Vs查表1118；自锁条件：v第28页/共40页二、润滑蜗杆传动 Vs 高，润滑具有特别重要意义！润滑方式：浸油（油池）润滑 喷油润滑 压力喷油润滑润滑方式选择：由 Vs 查表1121确定第29页/共40页三、热平衡计算热平衡计算原因：Vs，发热，热平衡计算准则：单位时间内，发热量H1散热量H2 发热量 摩擦功耗：H1=1000P（1-）散热量：H2=d S（t0 ta）t0 油的工作温度；ta 环境温度；d 传热系数；S 散热面积。油温：第30页/共40页要点：1、油工作温度应限制 t0 80时，应采取措施：1）增大散热面积；2）风冷加风扇；3）水冷 加循环冷却水管；散热面积：第31页/共40页加散热片和风扇的蜗杆传动第32页/共40页装有循环冷却管路的蜗杆传动第33页/共40页5 5 普通圆柱蜗杆和蜗轮结构设计普通圆柱蜗杆和蜗轮结构设计第34页/共40页蜗轮的结构形式齿圈式青铜齿圈及铸铁轮芯用于尺寸不大，温度变化小的地方第35页/共40页螺栓联接式用普通螺栓或铰制孔螺栓联接：用于尺寸大或易磨损的蜗轮第36页/共40页整体浇注式用于尺寸小的铸铁蜗轮或青铜蜗轮第37页/共40页拼铸式在铸铁轮芯上加铸青铜齿圈，后切齿第38页/共40页第39页/共40页感谢您的观看！第40页/共40页