垂直与交错轴齿轮传动(PPT-65)

圆柱蜗杆传动
杆传动
法向直廓蜗杆
类 型
环面蜗杆传动
圆弧圆柱蜗 锥面包络圆柱蜗杆 杆传动
锥蜗杆传动
延伸渐开线
法向直廓蜗杆(ZN) γ
dx
γ′
潘存云教授研制
2α 车刀对中齿槽中心法面
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆
杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类
圆弧圆柱蜗
型
圆柱蜗杆
环面蜗杆
锥蜗杆
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱
蜗杆传动
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动
圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
普通圆柱蜗杆
普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用直线刀刃的车 刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形 状不同。根据齿廓曲线的不同，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德 蜗杆（ZA）渐开线蜗杆（ZI）法向直廓蜗杆（ZN）和锥面包络 蜗杆（ZK）。
作用：用于传递交错轴之间的回转运动和动力。
蜗杆主动、蜗轮从动。 ∑＝90°
形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很大时，轮
齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。
所得齿轮称为 蜗杆,
蜗轮
而啮合件称为 蜗轮。
ω2
2 蜗杆
ω1
1
机械设计
点接触
线接触
改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。
优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。
分度机构：i=1000, 通常i=8～80
缺点：传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。
机械设计
蜗杆传动特点： 1) 传动比大，传递动力时i=10～80， 分度机构或手动机构可达300，只传递 运动时，i可达1000；
2）结构紧凑，传动平稳，噪声小；
3）当蜗杆导程角γ小于齿面间的当量 摩擦角φv时，可以实现自锁； 4）效率低（0.4～0.9），发热量大；传递功率可达 200k传动的类型
普通圆柱蜗
杆传动
圆柱蜗杆传动
类
圆弧圆柱蜗
型
环面蜗杆传动 杆传动
锥蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的 区别仅是加工用的车刀为圆弧刀刃。
圆弧圆柱蜗杆
传动特点： 1）传动效率高，一般可达90%以上； 2）承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的1.5～2.5倍； 3）结构紧凑。
v1<7.5 m/s 7级精度 v1< 3 m/s 8级精度 v1<1.5 m/s 9级精度
β1 γ1
d
§11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸
一、圆柱蜗杆传动的主要参数
中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。
1. 正确啮合条件 中间平面内蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。
蜗轮端面蜗杆轴面模数压力角mt2=ma1=m ,αt2 =αa1=α 取标准值
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
圆柱蜗杆传动
类
型
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
阿基米德蜗杆(ZA)
普通圆柱蜗 杆传动
圆弧圆柱蜗 杆传动
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
阿基米德螺线
γ
2α 单刀加工
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
圆柱蜗杆传动
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆 杆传动 法向直廓蜗杆
机械设计
垂直与交错轴齿轮传动
机械设计
第11章 蜗杆传动
§11-1 蜗杆传动概述 §11-2 蜗杆传动的类型 §11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸 §11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算 §11-5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 §11-6 圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计
机械设计
§11-1 蜗杆传动 概述
蜗杆导程角γ1等于蜗轮螺旋角β2 γ1= β2
旋向相同
2α
因为γ1= 90º-β1 又有∑= β1+β2=90º
所以γ1= β2
t β1
β2 ∑
β1
γ1
t
中间平面
机械设计
2. 模数m和压力角α 模数m取标准值，但与齿轮模数系列不同。 蜗杆模数m值 GB-10088—88
第一系列 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40
环面蜗杆传动 杆传动
锥蜗杆传动
γ
锥面包络圆柱蜗杆(ZK)
2α
是一种非线性螺旋齿面 蜗杆。不能在车床上加 工，只能在铣削或磨削， 加工时工件作螺旋运动， 刀具作旋转运动。
砂轮
近似于阿基米德螺线
γ
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆 杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类
圆弧圆柱蜗
型
环面蜗杆传动 杆传动
锥蜗杆传动
环面蜗杆传动特点：
（1）传动效率高，一般可达85%～90%；
环面蜗杆
（2）承载能力高，约为阿基米德蜗杆的2～4倍；
（3）要求制造和安装精度高。
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
最常用
阿基米德蜗杆
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆
杆传动
法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
类
圆弧圆柱蜗 锥面包络圆柱蜗杆
类
圆弧圆柱蜗 锥面包络圆柱蜗杆
型
环面蜗杆传动 杆传动
锥蜗杆传动
阿基米德螺线
阿基米德蜗杆(ZA)
γ
αα
双刀加工
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆
圆柱蜗杆传动
杆传动 法向直廓蜗杆
类 型
环面蜗杆传动
圆弧圆柱蜗 锥面包络圆柱蜗杆 杆传动
锥蜗杆传动
渐开线
基圆
渐开线蜗杆(ZI)
型
环面蜗杆传动 杆传动
锥蜗杆传动
锥蜗杆
机械设计
锥蜗杆传动特点：
（1）同时接触的点数较多，重合度大；
（2）传动比范围大，一般为10～360；
（3）承载能力和传动效率高；
（4）制造安装简便，工艺性好。
蜗杆旋向：左旋、右旋(常用)
判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同。
精度等级： 对于一般动力传动，按如下等级制造：
α
渐开线蜗杆
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆
圆柱蜗杆传动
杆传动
法向直廓蜗杆
类
圆弧圆柱蜗 锥面包络圆柱蜗杆
型
环面蜗杆传动 杆传动
延伸渐开线
锥蜗杆传动
法向直廓蜗杆(ZN)
dx
γ
α α 车刀对中齿厚中心法面
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱蜗 渐开线蜗杆
5）为降低摩擦、减小磨损、提高齿面抗胶合能力， 蜗轮齿圈常用贵重铜合金（锡青铜）制造，成本高。
机械设计
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱
蜗杆传动
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动
圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布的等导程 的螺旋形成的，而蜗轮在外观上就像一个曲线锥齿轮， 它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成 的。