蜗杆传动类型.ppt

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第十章蜗杆传动101蜗杆传动的类型及特点一、蜗杆传动的类型一、蜗杆传动的类型1、按蜗杆形式分类、按蜗杆形式分类圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆2按刀具加工位置分按刀具加工位置分阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆（ZA）渐开线蜗杆渐开线蜗杆（ZI）法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆（ZN）锥面包络蜗杆锥面包络蜗杆（ZK）*圆弧圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动（ZC）车削工艺好，精度低，中小载荷，使用逐渐减少二、蜗杆传动的特点蜗杆传动的特点1.传递交错轴之间的运动和动力（常用传递交错轴之间的运动和动力（常用900交错）；交错）；2.结构紧凑、传动比大（结构紧凑、传动比大（8100；常用；常用1550）；）；3.传动平稳、传动效率低、常需耗用有色金属。

传动平稳、传动效率低、常需耗用有色金属。

4.中小功率（中小功率（50KW以下）、间歇运动。

以下）、间歇运动。

2、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q蜗杆加工蜗轮加工直径系数3、蜗杆头数Z1：

1、2、4、6102普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算一、主要参数及其选择主平面1、模数m和压力角在中间平面，普通圆柱蜗杆传动相当于齿轮和齿条的啮合，设计时以中间平面的参数为基准。

d1和和q均为均为标准值标准值,为便于测量，便于测量，d1一般为整数。

一般为整数。

分析：

分析：

Z1不变：

不变：

qd1蜗杆刚度蜗杆刚度qd1蜗杆刚度蜗杆刚度直径系数直径系数q要适当选取。

要适当选取。

m不变不变m不变不变Z1传动比传动比易制造易制造效率效率q不变不变4、导程角5、传动比i和齿数比u6、蜗轮齿数Z27、标准中心距a如图Z1=1Z2=1718Z12Z2min27Z2max80个别可达个别可达100（分度传动不受此限制）通常（分度传动不受此限制）通常Z2=3268表11-2基本尺寸及参数二、蜗杆传动变位的特点二、蜗杆传动变位的特点变位的目的变位的目的：

配凑中心距、提高承载能力及传动效率：

配凑中心距、提高承载能力及传动效率1）中心距改变，Z2不变，传动比i12不变2）中心距不变，Z2改变三、蜗杆传动的几何尺寸计算蜗轮喉圆直径da2、蜗轮顶圆直径de2，蜗轮齿宽B，蜗轮齿宽角，蜗杆齿宽b1等表11-3113普通圆柱蜗杆传动承载能力计算一、失效形式，设计准则及常用材料齿面胶合过度磨损闭式传动：

按齿面接触疲劳强度设计校核齿根弯曲疲劳强度计算热平衡蜗杆刚度蜗轮常用材料蜗杆：

40、45、40Cr蜗轮：

铸造锡青铜，铸造铝铁青铜要求：

要求：

11）足够的强度）足够的强度22）良好的减摩、耐磨性）良好的减摩、耐磨性33）良好的抗胶合性）良好的抗胶合性二、蜗杆传动的受力分析力的大小圆周力轴向力径向力Ft主反从同力的方向和蜗轮转向的判别Fr指向各自的轴线Fa1蜗杆左右手螺旋定则轴向力径向力圆周力蜗轮转向的判别：

Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向判定蜗轮转向例1判定蜗轮转向例2例：

例：

2级蜗杆级蜗杆-斜齿轮传动斜齿轮传动已知蜗杆转向和已知蜗杆转向和蜗轮旋向，求各轮蜗轮旋向，求各轮所受的力、及旋向所受的力、及旋向？

（要求中间轴上？

（要求中间轴上的力最小）的力最小）三、蜗杆传动的强度计算1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算校核公式ZE材料的弹性系数ZP接触系数

（1）当蜗轮材料,许用应力查表10-6

（2）若蜗轮材料,许用应力与循环次数有关基本许用接触应力，表10-7接触强度寿命系数设计公式定m,q（表10-2）2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算主平面内相当于齿条与斜齿轮啮合YFa2蜗轮齿形系数当量齿数，图10-15蜗轮基本许用应力，表10-8设计公式（表10-2）定m、d1四、蜗杆的刚度计算计算模型：

简支梁集中载荷：

蜗杆最大挠度：

五、普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择高低精度等级1，2，6，7，8，9，10，11，12远景常用105蜗杆传动效率、润滑及热平衡计算一、蜗杆传动的滑动速度V1蜗杆节点圆周速度V2蜗轮节点圆周速度蜗杆蜗轮齿面间相对滑动速度Vs较大的VS引起：

1、易发生齿面磨损和胶合2、如润滑条件良好,有助于形成润滑油膜，减少摩擦、磨损，提高传动效率二、蜗杆传动的效率二、蜗杆传动的效率由啮合摩擦损耗所决定的效率轴承的效率蜗杆或蜗轮搅油引起的效率当量摩擦角查表10-9蜗杆传动设计时，可根据蜗杆头数估取传动效率Z11，2，4，6效率0.7，0.8，0.9，0.95提高效率的途径提高效率的途径蜗杆制造困难蜗杆制造困难一般一般采用减摩性好的材料，如青铜采用减摩性好的材料，如青铜蜗杆放在高速级蜗杆放在高速级表11-18表11-19三、蜗杆传动的润滑三、蜗杆传动的润滑目的：

1）提高效率；2）降低温升，防止磨损和胶合1、润滑油表11-202、润滑油粘度及给油方法表11-213、润滑油量浸油深度四、蜗杆传动热平衡计算四、蜗杆传动热平衡计算润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损和胶合。

效率低，发热大，温升高，润滑油粘度下降原因设蜗杆传动功率为P（KW）,效率为蜗杆传动单位时间的发热量为自然冷却方式，单位时间散热量为d箱体表面散热系数S箱体散热面积t油的工作温度（60-700C）t0环境温度200C达到热平衡时可得到热平衡时的温度如如t80时措施：

时措施：

1加散热片以增大散热面积加散热片以增大散热面积2蜗杆轴端加风扇，强制风冷却蜗杆轴端加风扇，强制风冷却3在传动箱内安装循环冷却管路在传动箱内安装循环冷却管路116普通圆柱蜗杆、蜗轮的结构设计1、蜗杆、蜗杆一般与轴成一体一般与轴成一体2、蜗轮、蜗轮轮齿部分轮齿部分青铜青铜轮毂部分轮毂部分钢钢齿圈式齿圈式螺栓联接式螺栓联接式整体浇铸式整体浇铸式拼铸式拼铸式求蜗杆的转向和轮的旋向（蜗杆主动）求蜗杆的转向和轮的旋向（蜗杆主动）例n2n1试求图示传动中：

试求图示传动中：

2）为为使使轴轴II上上受受的的轴轴向向力力最最小小，蜗蜗杆杆和和蜗蜗轮轮的的旋旋向向如何；他们的转向如何如何；他们的转向如何3）画画出出蜗蜗轮轮所所受受三三个个分分力力的方向。

的方向。

1）齿轮）齿轮z2的螺旋线方向；的螺旋线方向；图图示示传传动动装装置置，蜗蜗杆杆轴轴I由由电电动动机机驱驱动动，锥锥齿齿轮轮轴轴III接工作机，并已知接工作机，并已知III轴上锥齿轮的旋转方向轴上锥齿轮的旋转方向n4。

1）画出画出II轴锥齿轮所受的三个分力（轴锥齿轮所受的三个分力（Fr3、Ft3、Fa3）2）为为使使II轴轴上上蜗蜗轮轮与与锥锥齿齿轮轮所所受受的的轴轴向向力力方方向向相相反反，蜗蜗轮轮旋旋向向如何。

如何。

3）蜗蜗杆杆旋旋向向及及其其转转向向如何。

如何。

n4图图示示蜗蜗杆杆-斜斜齿齿轮轮减减速速器器，蜗蜗杆杆1主主动动，螺螺旋旋线线方方向向如如图图示示，要要求求齿齿轮轮4所所受受轴轴向向力力Fa4的的方方向向指指向向轴轴的的输输出出端端，并并使使中中间间轴轴II所所受受的的轴轴向向力力能能抵抵消消一一部部分分，试确定齿轮试确定齿轮3、4轮齿的螺旋线方向及蜗杆转向。

轮齿的螺旋线方向及蜗杆转向。

一、特点一、特点1）传动比范围大传动比范围大1：

1004）采用凸凹弧齿廓相啮合及采用凸凹弧齿廓相啮合及承载能力较普通蜗杆高承载能力较普通蜗杆高2）齿廓凸凹啮合，有利于润滑油膜的形成）齿廓凸凹啮合，有利于润滑油膜的形成114圆弧圆柱蜗杆传动设计计算圆弧圆柱蜗杆传动设计计算3）啮合效率高）啮合效率高95%5）传动中心距难以调整，对中心距误差的敏感性强）传动中心距难以调整，对中心距误差的敏感性强二、传动的主要参数及其选择二、传动的主要参数及其选择2）变位系数变位系数3）齿廓圆弧半径齿廓圆弧半径1）齿形角齿形角0三、三、圆弧圆柱蜗杆的参数及几何尺寸圆弧圆柱蜗杆的参数及几何尺寸表表11-9四、四、圆弧圆柱蜗杆传动强度计算圆弧圆柱蜗杆传动强度计算1）校核蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数校核蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数据据功率功率P1，转速，转速n1和传动比和传动比I确定中心距确定中心距a，然，然后据表后据表11-10确定主要几何参数，表确定主要几何参数，表11-11计算基本几计算基本几何尺寸何尺寸失效形式同普通圆柱蜗杆传动失效形式同普通圆柱蜗杆传动2）校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度的安全系数校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度的安全系数蜗杆传动箱蜗杆传动箱