蝸桿傳動設計

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1、蝸桿傳動設計蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90°。這種傳動由丁?具冇結構緊湊、傳動比大、傳動平穩(wěn)以及在一定的條件下具有可靠的口鎖性等優(yōu)點，它廣泛應用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械及其它機器或設備中。基本要求1.熟練常握蝸桿的傳動特點、失效形式和計算準則；2.熟練掌握蝸桿和蝸輪的結構特點；3.掌握蝸桿傳動的受力分析、滑動速度和效率；4?掌握蝸桿傳動的熱平衡計算；5.了解蝸桿傳動的強度計算特點；6.了解蝸桿的傳動類型；8.1.1蝸輪蝸桿的形成蝸桿蝸輪傳動是由交錯

2、軸斜齒圓柱齒輪傳動演變而來的。小齒輪的輪齒分度圓柱面上纏繞一周以上，這樣的小齒輪外形像一根螺桿，稱為蝸桿。大齒輪稱為蝸輪。為了改善嚙合狀況，將蝸輪分度圓柱面的母線改為圓弧形，使之將蝸桿部分地包住，并用與蝸桿形狀和參數(shù)相同的滾刀范成加工蝸輪，這樣齒廓間為線接觸，可傳遞較大的動力。蝸桿蝸輪傳動的特征：其一，它是一種特殊的交錯軸斜齒輪傳動，交錯角為S=90°,刀很少，一般乙=1?4；其二，它具有螺旋傳動的某些特點，蝸桿相當于螺桿，蝸輪相當于螺母，蝸輪部分地包容蝸桿。8.1.2蝸桿傳動的類型按蝸桿形狀的不同可分：1.I員I柱蝸桿傳動-

3、普通I員I柱蝸桿邙可基米德蝸桿、漸開線蝸桿、法向直廓蝸桿、錐面包絡蝸桿）和圓弧蝸桿普通圓柱蝸桿圓弧蝸桿2.環(huán)面蝸桿傳動環(huán)面蝸桿3.錐蝸桿傳動&1.3蝸桿傳動的特點傳動比大，結構緊湊傳動平穩(wěn)，無噪聲具有自鎖性傳動效率較低，磨損較嚴重蝸桿軸向力較大，致使軸承摩擦損失較大。&1.4蝸桿傳動的應用由于蝸桿蝸輪傳動具有以上特點，故常用于兩軸交錯、傳動比較大、傳遞功率不太大或間歇工作的場合。當要求傳遞較大功率時，為捉高傳動效率，常取方=2-4。此外，由于當八較小時傳動具冇自鎖性，故常用在卷揚機等起重機械屮，起安全保護作用。它還廣泛應用在機

4、床、汽車、儀器、冶金機械及其它機器或設備中；手動蝸桿傳動卷揚機電動蝸桿傳動卷揚機單級蝸桿傳動減速器一蝸桿傳動由蝸桿相對于蝸輪的位置不同分為上置蝸桿和下置蝸桿傳動。8.2.1普通圓柱蝸桿傳動的基本參數(shù)及其選擇1.基本參數(shù)：(1)模數(shù)/〃和壓力角—在中間平面中，為保證蝸桿蝸輪傳動的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)加和壓力角a漢應分別相等于蝸輪的法面模數(shù)血和壓力角52,即aal=al2蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關系為：tgQFtgQJcosY式中：/-導程角。(2)蝸桿的分度圓直徑么和直徑系數(shù)g為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合，要用與蝸桿尺寸

5、相同的蝸桿滾刀來加工蝸輪。由丁?相同的模數(shù)，可以有許多不同的蝸樸直徑，這樣就造成耍配備很多的蝸輪滾刀，以適應不同的蝸桿直徑。顯然，這樣很不經(jīng)濟。為了減少蝸輪滾刀的個數(shù)和便于滾刀的標準化，就對毎一標準的模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d,而把及分度I員I直徑和模數(shù)的比稱為蝸桿直徑系數(shù)q,W：q-d/m常用的標準模數(shù)/〃和蝸桿分度圓直徑4及直徑系數(shù)Q,見匹配表。（3）蝸桿頭數(shù)乙和蝸輪齒數(shù)Z2蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動比和效率來選擇，一?般取^=1-10,W7=1，2,4,6O選擇的原則是：當要求傳動比較大，或要求傳遞大的轉矩時，

6、則乙取小值;耍求傳動自鎖時取^=1；要求具冇高的傳動效率，或高速傳動時，則乙取較大值。蝸輪齒數(shù)的多少，影響運轉的平穩(wěn)性，并受到兩個限制：最少齒數(shù)應避免發(fā)生根切與干涉，理論上應使夠5^17,但勿<26吋，嚙合區(qū)顯著減小，影響平穩(wěn)性，而在三2上30時，則可始終保持有兩對齒以上嚙合，因之通常規(guī)定z2>28o另一方而Z2也不能過多，當z2>80時（對于動力傳動），蝸輪直徑將增大過多，在結構上相應就須增大蝸桿兩支承點間的跨距，影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度;對一定直徑的蝸輪，如勺取得過多，模數(shù)刃就減小甚多，將影響輪齒的彎曲強度；故對于動力傳

7、動，常用的范圍為總~28-70。對于傳遞運動的傳動，總可達200、300,甚至可到1000c方和7的推薦值見下表i=z2/ziZ]629—317—15429—6114—30229—6129—82129—82(4)導程角K蝸桿的形成原理與螺旋相同，所以蝸桿軸向齒距燦與蝸桿導程□的關系為p,=ZP“由下圖可知:tanY-A/d{=z{pjJid{=z{m/d{=zjq導程角"的范圍為3.5。一33。。導程角的大小與效率有關。導程角大時,效率高，通常$=15。-30°。并多采用多頭蝸桿。但導程角過大，蝸桿車削困難。導程角小時，效率

8、低，但可以自鎖，通常K=3.5°-4.5°(4)傳動比I傳動比2?二門主動1/門從動2蝸桿為主動的減速運動中i-njZx=u式中：A-蝸桿轉速；燦-蝸輪轉速。減速運動的動力蝸桿傳動，通常取5W"W70,優(yōu)先采用15W〃W50；增速傳動5W〃W15。普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及