蝸桿傳動課件.ppt

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1、第10章蝸桿傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動10-1概述10-2基本參數(shù)和幾何尺寸10-3運動學(xué)及效率10-4蝸桿、蝸輪的材料及結(jié)構(gòu)10-5蝸桿傳動的強度計算10-6熱平衡計算基本要求:掌握蝸桿傳動的幾何參數(shù)的計算、選擇方法掌握進行蝸桿傳動的力分析、強度計算了解蝸桿傳動的熱平衡原理和計算方法10-1概述一、蝸桿傳動及其特點二、蝸桿傳動的類型機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動一、蝸桿傳動及其特點機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動2特點傳動比大:一般傳動i=7~80;分度機構(gòu)可達1000結(jié)構(gòu)緊湊傳動平穩(wěn),噪聲小效率低成本高1組成和應(yīng)用通常二軸交角?=90°蝸桿主動,蝸輪被動蝸桿蝸輪?二、蝸桿傳動的類型機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿

2、傳動環(huán)面蝸桿錐蝸桿按蝸桿整體形狀分:圓柱蝸桿圓柱蝸桿機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動漸開線蝸桿(ZI蝸桿)法向直廓蝸桿(ZN蝸桿)錐面包絡(luò)蝸桿(ZK蝸桿)圓弧面蝸桿(ZC蝸桿)按螺旋面形狀分阿基米德蝸桿(ZA蠅桿)2?軸面呈齒條(直廓)阿基米德螺旋線刃面過軸面漸開線dbIIIIIIIIIIIII-III-IIIII-III凸廓直廓刃面切于基圓柱面凸廓10-2基本參數(shù)和幾何尺寸一、正確嚙合條件二、主要參數(shù)及幾何尺寸機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動一、正確嚙合條件機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動正確嚙合條件:mx1=mt2=m?x1=?t2=??1=?2旋向相同,即蝸桿、蝸輪同為左旋,或同為右旋主平面(中間平面):通過蝸

3、桿軸線并垂直與蝸輪軸線的平面嚙合特點機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動幾何尺寸計算上,按主平面的參數(shù)仿照齒輪進行計算受力上,與斜齒輪相似從整體看,蝸桿蝸輪齒面間的相對運動類似于螺旋傳動從主平面看,蝸桿齒形是標(biāo)準(zhǔn)齒條齒形,蝸輪齒形是漸開線齒輪齒形,嚙合傳動類似于齒輪齒條運動d1Bpda2a2??da2d2df2Ldf1da1hahfh二、主要參數(shù)及幾何尺寸機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動1模數(shù)2壓力角3導(dǎo)程角4分度圓直徑5中心距d1p2??da2d2df2df1da1hahfh1模數(shù)機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動mx1=mt2=m具體見表10-1(GB/T10088-88)從主平面看,蝸桿齒形是標(biāo)準(zhǔn)齒條齒形,蝸輪齒形是

4、漸開線齒輪齒形嚙合傳動類似于齒輪齒條運動d1p2壓力角機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動GB/T10088-88規(guī)定:阿基米德蝸桿:a=20°動力傳動:a=25°分度傳動:a=12°、15°從主平面看,蝸桿齒形是標(biāo)準(zhǔn)齒條齒形,蝸輪齒形是漸開線齒輪齒形嚙合傳動類似于齒輪齒條運動d1Bp2??3導(dǎo)程角機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動根據(jù)正確嚙合條件,?1=?2(蝸輪的螺旋角)從整體看,蝸桿蝸輪齒面間的相對運動類似于螺旋傳動蝸桿的導(dǎo)程角相當(dāng)于螺紋的螺旋升角pz1p?z1p?d14分度圓直徑機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動蝸輪分度圓直徑同齒輪d2=mz2蝸桿分度圓標(biāo)準(zhǔn)化,以限制刀具數(shù)d1與模數(shù)相匹配見表10-1d1Bpa2??

5、da2d2df2df1da1hahfhda25中心距機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動其余幾何尺寸見表10-2反映功率大小ad1Bpde22??da2d2df2df1da1hahfh10-3運動學(xué)及效率一、齒數(shù)和傳動比二、滑動速度三、傳動效率機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動一、齒數(shù)和傳動比機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動z2=i12z1,(通常29~70)從整體看,蝸桿蝸輪齒面間的相對運動類似于螺旋傳動蝸桿的齒數(shù)即蝸桿的頭數(shù),z1=1,2,4、6,取小i?,??,自鎖性好d1v2,va1?二、滑動速度機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動潤滑、散熱不良時:易產(chǎn)生磨損、膠合充分潤滑時:有利于油膜的形成,滑動速度越大,摩擦系數(shù)越小,提高

6、了傳動效率相對滑動速度很大產(chǎn)生的利弊:d1v2,va1v1v2vs三、傳動效率機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動軸承及攪油損失效率h2:滾動軸承:h2=0.98~0.99滑動軸承:h2=0.97~0.98設(shè)計之初,h未知,可按z1初選:z1=1時,h=0.7~0.75z1=2時,h=0.75~0.82z1=4時,h=0.85~0.92嚙合效率h1類似于螺旋副:d1v2,va1提示:設(shè)計完成后,需驗算η,若與初選值相差太遠,則需重選η再設(shè)計。10-4蝸桿、蝸輪的材料及結(jié)構(gòu)材料要求:減摩性好、耐磨、抗膠合、足夠的強度一、蝸桿的材料高的強度、剛度及光潔度碳鋼—45號鋼調(diào)質(zhì)或淬火合金鋼—20Cr、20CrMnT

7、i(滲碳淬火)、40Cr(表面淬火)二、蝸輪的材料減摩、抗膠合、抗點蝕鑄錫青銅ZCuSn10P1—適合高速鑄鋁青銅ZCuAl9Fe3—低速重載灰鑄鐵HT200—低速輕載機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動三、蝸桿結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動通常為整體式——蝸桿軸四、蝸輪結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)——蝸桿傳動通常為組合式10-5蝸桿傳動的強度計算一、失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則二、受力分析三、輪齒表面的接觸強度計算四、輪齒的彎曲強

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