消隙式新型蜗杆传动研究毕业设计说明书

目录1 前言 (1)1.1选题目及研究意义 (1)1.2相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域 (2)1.2.1 蜗轮蜗杆研究现状 (2)1.2.2 蜗杆传动的发展趋势 (2)1.2.3、研究方法 (2)1.2.4 应用领域 (3)1.3数控工作台的设计思想 (3)2 OTT蜗轮蜗杆结构分析.................... 错误！未定义书签。

2.1OTT蜗轮蜗杆的调隙结构及工作原理 .................. 错误！未定义书签。

2.1.1 OTT蜗轮蜗杆的结构特点 ........................ 错误！未定义书签。

2.1.2 OTT蜗轮蜗杆消隙的原理以及消隙的特点 .......... 错误！未定义书签。

2.2OTT蜗轮蜗杆传动装置的优点及应用场合 .............. 错误！未定义书签。

2.2.1 OTT蜗轮蜗杆传动装置的优点 .................... 错误！未定义书签。

2.2OTT蜗轮蜗杆副的参数计算 ........................... 错误！未定义书签。

3 涡轮蜗杆的创建 ......................... 错误！未定义书签。

3.1蜗轮的创建......................................... 错误！未定义书签。

3.1.1 蜗轮的建模分析................................. 错误！未定义书签。

3.1.2 蜗轮的建模过程................................. 错误！未定义书签。

3.2蜗杆的创建......................................... 错误！未定义书签。

3.2.1 蜗杆的建模分析................................. 错误！未定义书签。

3.2.2 蜗杆的建模过程................................. 错误！未定义书签。

4 数控立式铣镗床数控转台的结构设计........ 错误！未定义书签。

4.1数控回转工作台结构设计方案的优化选择.............. 错误！未定义书签。

4.2数控回转工作台结构及参数设计...................... 错误！未定义书签。

4.3传动系统的设计.................................... 错误！未定义书签。

4.3.1 设计任务...................................... 错误！未定义书签。

4.3.2 传动系统方案设计.............................. 错误！未定义书签。

4.4电动机的选择...................................... 错误！未定义书签。

4.5OTT G1型蜗轮蜗杆安装说明.......................... 错误！未定义书签。

5 机械部件的设计 ......................... 错误！未定义书签。

5.1蜗轮蜗杆的设计.................................... 错误！未定义书签。

5.2蜗杆传动的热平衡计算.............................. 错误！未定义书签。

5.3蜗杆传动强度计算................................... 错误！未定义书签。

5.3.1涡轮齿面接触疲劳强度计算 ....................... 错误！未定义书签。

5.3.2 涡轮齿根弯曲疲劳强度计算...................... 错误！未定义书签。

5.4蜗杆刚度的计算.................................... 错误！未定义书签。

5.5精度等级、公差和表面粗糙度的确定.................. 错误！未定义书签。

5.6其它零部件的选择与校核............................ 错误！未定义书签。

6 润滑油的选择 ........................... 错误！未定义书签。

7其它几种常见的消隙装置.................. 错误！未定义书签。

7.1双导程蜗杆传动.................................... 错误！未定义书签。

7.1.1 双导程蜗轮蜗杆结构及间隙调整原理.............. 错误！未定义书签。

7.1.2 双导程蜗杆的优点.............................. 错误！未定义书签。

7.1.3 双导程蜗杆的缺点.............................. 错误！未定义书签。

7.1.4 双导程蜗轮蜗杆在机床设计中的应用.............. 错误！未定义书签。

7.2高精度弧面蜗杆-球面蜗轮副的加工方法............... 错误！未定义书签。

7.3一种新型蜗轮蜗杆.................................. 错误！未定义书签。

7.3.1 一种新型蜗轮蜗杆消隙装置...................... 错误！未定义书签。

7.3.2 工作原理...................................... 错误！未定义书签。

7.3.3 新型与现有技术相比............................ 错误！未定义书签。

7.4正平面一次包络环面蜗杆传动........................ 错误！未定义书签。

7.5侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动.......... 错误！未定义书签。

7.6分体蜗杆结构...................................... 错误！未定义书签。

7.7双蜗杆传动机构.................................... 错误！未定义书签。

总结 ..................................... 错误！未定义书签。

致谢 ..................................... 错误！未定义书签。

参考文献 ................................. 错误！未定义书签。

1 前言1.1选题目的及研究意义1.1.1选题目的蜗轮蜗杆传动机构由于它具有传动比大、传动平稳以及结构尺寸紧凑等优点，所以在各类机械设备的传动系统及伺服驱动系统中有着广泛的应用。

随着现代传动技术的发展，对蜗杆传动的侧隙要求越来越高，以往对于像精密机床回转工作台这样有分度及定位精度要求的场合，对其蜗轮副的侧隙有较高的要求，而如今在许多机械传动场合，如制药机械、轻工食品机械、包装机械、自动传输机械等，对蜗轮蜗杆的啮合侧隙提出越来越高的要求；另一方面，由于蜗杆传动的啮合原理所决定，其不可避免地存在磨损较严重的问题，往往会出现在机器正常使用一段时间后，其啮合侧隙明显增大、传动精度降低，甚至整个设备无法正常使用。

因此，有必要对蜗轮蜗杆的啮合侧隙根据使用情况，做不断的调整，以使其始终保持在最佳状态。

由于蜗轮蜗杆传动机构都有传动副侧隙存在，侧隙用来防止由于误差和热变形而使轮齿卡住，并且给齿面间的润滑油膜留有空间。

但侧隙同时又给机构在反转时带来空程，使机构不能准确定位，从而影响了传动精度。

为了减少或消除侧隙给机构带来的不利影响，需要采用消隙系统。

在某些机械传动系统中，特别是伺服驱动系统中，对间隙的要求越来越严格，通常要求零间隙传动，这是因为传动间隙对开环伺服控制系统而言直接影响到启动及反向控制精度。

为了改善蜗轮蜗杆传动间隙，人们想了许多办法，例如，双蜗杆传动，以及改变蜗轮蜗杆的中心距法，但后者的结构较复杂，并且要有足够的实施空间，因此使用范围受到限制。

通过研究与实践，现再介绍一种可减小蜗轮蜗杆传动间隙的新方法。

1.1.2研究意义采用此传动减小蜗轮蜗杆传动间隙，调整间隙时不影响蜗轮蜗杆齿面的啮合状态，这种蜗轮副的消隙装置具有结构简单紧凑，制造容易，调整方便的优点，因而在广泛用于要求连续精确分度的结构中。

经实际使用，效果非常理想，尤其适用于空间受限制的结构中。

目前，对机床中某些要求准确传递运动的场合，如加工齿轮、花键轴等机床的分度副和一些机床的读数机构，为避免由于制造误差和蜗轮磨损所形成的过大侧隙影响传动精度，往往采用此蜗杆传动。

该蜗轮蜗杆副中的蜗杆包括两部分，蜗杆轴和蜗杆套，蜗轮的齿面有一个大的齿顶高系数，这使得蜗杆轴和蜗杆套的作用线可以分离，蜗杆轴沿蜗轮的方向旋转，而蜗杆套沿相反的方向旋转，蜗杆的一半参与驱动，而另一半则吸收蜗轮反行程的运动，这样的运动要求在很多旋转工艺中用到，特别是在机床制造业中。

1.2相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域1.2.1 蜗轮蜗杆研究现状近二十年来，蜗杆传动的研制取得了较大的进展，出现了各种新型的蜗杆传动与变态蜗杆传动，如滚锥、指锥或球面的二次包络环面蜗杆传动，曲率可控点接触蜗杆，超环面行星蜗杆传动等已经达到相当的水平。

尤其是利用计算机技术与图形功能参考蜗杆传动的啮合状态、齿面接触状态进行分析，对参数进行优化等方面的研究都取得了突破性的进展。

1.2.2 蜗杆传动的发展趋势目前，蜗杆传动的发展趋势主要表现在改善蜗杆传动质量的途径与措施的研究方面，主要措施有：（1）改善蜗杆副啮合瞬时接触线的形状，增大齿面接触点处的诱导曲率半径。

近出现的各种新型蜗杆传动及变态蜗杆传动，都是朝着这方面努力的结果。

（2）在共轭齿面作出“人工油涵”，为连续充分供油创造条件，使共轭齿面具备形成动压油膜的条件。

（3）重视正式使用前的低速轻载跑合规律的研究。

（4）其他措施优化设计参数；降低蜗杆、蜗轮齿面的粗糙度；合理选择蜗杆、蜗轮的材料及热处理方法；合理选择润滑的种类、粘度及润滑方式；考虑箱体散热及通气问题；采用挖窝或“b传动”等办法，除去蜗轮齿面上接触线不理想的区域；采用非对偶法加工蜗轮轮齿，以控制啮合区；使线接触的共轭齿面变为可控点接触的共轭齿面。

1.2.3、研究方法由于蜗轮与蜗杆的外形比较复杂，如果应用传统方法经行绘制，不仅过程繁琐，效率低，而且容易出错。

随着计算机辅助设计技术的发展，三维造型与复杂曲面造型技术的应用越来越广泛。

PRO/E是由美国PTC公司推出的一款CAD/CAM软件，其单一数据结构特点实现了零件的三维参数设计和尺寸驱动。

所以应用PRO/E软件进行蜗轮蜗杆的三维参数化设计，可以很好地解决二维CAD技术设计中最别捏的几个问题，如复杂的投影线生成问题、设计的更新与修改问题、数据的有效再利用问题等等，大大提高了设计效率。