蜗轮蜗杆设计参数选择
小模数蜗轮蜗杆设计标准
小模数蜗轮蜗杆设计标准一、设计基础小模数蜗轮蜗杆的设计应遵循以下基础原则:1. 标准化:设计时应尽可能遵循已有的标准,以提高设计的通用性和互换性。
2. 高效性:设计时应追求高效传动,以降低能耗,提高设备性能。
3. 可靠性:设计时应考虑可靠性,选用耐磨、耐腐蚀的材料,并采取适当的热处理工艺。
4. 经济性:设计时应考虑成本因素,选用价格合理的材料和工艺,以降低制造成本。
二、蜗轮设计蜗轮设计应考虑以下因素:1. 材料:蜗轮材料应具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,一般选用铸铁、铜合金或铝合金等材料。
2. 齿形:蜗轮齿形应符合设计要求,以确保与蜗杆的正确啮合。
常用的齿形有阿基米德蜗轮、法向直廓蜗轮等。
3. 参数选择:蜗轮参数选择应考虑传动比、效率、寿命等因素,以确保蜗轮蜗杆传动的性能和可靠性。
4. 结构设计:蜗轮结构设计应合理,以确保安装方便、维护简单。
三、蜗杆设计蜗杆设计应考虑以下因素:1. 材料:蜗杆材料应具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,一般选用合金钢、不锈钢等材料。
2. 齿形:蜗杆齿形应符合设计要求,以确保与蜗轮的正确啮合。
常用的齿形有阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆等。
3. 参数选择:蜗杆参数选择应考虑传动比、效率、寿命等因素,以确保蜗轮蜗杆传动的性能和可靠性。
4. 结构设计:蜗杆结构设计应合理,以确保安装方便、维护简单。
四、精度要求小模数蜗轮蜗杆的精度要求应符合相应的国家标准或行业标准。
一般来说,精度等级应与传动性能要求和使用场合相匹配。
对于一般传动系统,推荐采用IT7~IT9级精度等级;对于高精度传动系统,推荐采用IT6~IT5级精度等级。
在选择精度等级时,还需考虑使用环境、工作条件等因素的影响。
五、热处理工艺小模数蜗轮蜗杆在制造过程中需要进行适当的热处理工艺以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
常用的热处理工艺包括表面淬火、渗碳淬火、氮化处理等。
在选择热处理工艺时,应根据材料种类和使用要求进行选择,并控制好热处理温度、时间等参数,以确保热处理质量。
蜗轮蜗杆传动设计
蜗轮蜗杆传动设计
一、设计原理:
二、设计步骤:
1.确定传动参数:包括传动比、转速比、传递功率等。
传动比决定了蜗轮齿数和蜗杆的螺纹走向,转速比决定了蜗轮和蜗杆的转速。
传递功率则决定了蜗轮和蜗杆的材料和尺寸。
2.选择合适的蜗轮和蜗杆材料:蜗轮和蜗杆一般选择高强度和耐磨损的材料,如合金钢、铸铁等。
3.计算蜗轮和蜗杆的尺寸:根据传动参数和材料性能,计算蜗轮和蜗杆的齿数、模数、齿宽等。
4.计算传动效率:传动效率是指输入输出转矩之比,根据蜗轮和蜗杆的齿数、螺距、入射角等参数计算传动效率。
5.进行设计验证和优化:通过有限元分析、实验验证等方法对蜗轮蜗杆传动进行验证和优化。
三、设计注意事项:
1.蜗轮蜗杆传动的啮合精度要求高,齿轮和螺距的误差不能超过一定范围,否则会导致传动效率下降和噪音增加。
2.蜗轮和蜗杆的材料选择要根据传递功率和工作环境来确定,要保证材料的强度和耐磨损性能。
3.蜗杆的螺纹走向要和蜗轮的齿数匹配,以保证蜗轮能够完全啮合在蜗杆上。
4.设计时要考虑传动效率和传动噪音,通过选用合适的齿轮参数和优化传动结构来提高传动效率和降低噪音。
5.在设计过程中要进行强度校核,包括弯曲强度、齿面接触应力、表面损伤强度等,以保证传动的安全可靠性。
总结:蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动方式,设计蜗轮蜗杆传动需要确定传动参数、选择材料、计算尺寸、计算效率、验证优化等步骤,同时要注意啮合精度、材料选择、螺纹走向、传动效率和强度校核等问题。
通过合理的设计和优化,可以实现高效、可靠的蜗轮蜗杆传动。
蜗轮蜗杆设计参数选择
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动(图1)。
蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的,蜗轮的轮齿顶面常制成环面。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面,有单头和多头之分。
若为单头,则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿,因此可以得到较高速比。
计算速比(i)的公式如下:i=蜗杆转速n1蜗轮转速n2=蜗轮齿数z2蜗杆头数z11、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有:模数(m)、蜗杆分度圆直径(d1)、导程角(r)、中心距(a)、蜗杆头数(或线数z1)、蜗轮齿数(z2)等,根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸,其中z1、z2由传动要求选定。
(1)模数m 为设计和加工方便,规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。
对啮合的蜗轮蜗杆,其模数应相等,及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的,需要注意的是,蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。
表A图1图2(2)蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时,最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。
但由于同一模数蜗杆,其直径可以各不相同,这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀,才能满足蜗轮加工需求。
为了减少蜗轮滚刀数目,在规定标准模数的同时,对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化,且与m 有一定的匹配。
蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值,称蜗杆的直径系数。
即q=蜗杆分度圆直径模数=d1m d1=mq有关标准模数m 与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A (3) 蜗杆导程角r 当蜗杆的q 和z1选定后,在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。
为导程角、导程和分度圆直径的关系。
tan r=导程分度圆周长 = 蜗杆头数x 轴向齿距分度圆周长 =z1px d1π =z1πm πm q =z1q相互啮合的蜗轮蜗杆,其导程角的大小与方向应相同。
(4) 中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a 与模数m 、蜗杆直径系数q 以及蜗轮齿数z2间的关系式如下:a=d1+d22 =m q(q+z2)蜗杆各部尺寸如表B蜗轮各部尺寸如表C2、 蜗轮蜗杆的画法(1) 蜗杆的规定画法 参照图1图2 (2)蜗轮的规定画法 参照图1图2 (3)蜗轮蜗杆啮合画法 参照图1图2.。
蜗轮蜗杆设计步骤
蜗轮蜗杆设计步骤蜗轮蜗杆设计步骤:步骤一:确定工作参数首先需要确定蜗轮蜗杆的工作参数,例如传递功率、转速、转矩、受力方向等。
这些参数将决定蜗轮蜗杆的基本设计参数。
步骤二:选择材料在确定工作参数之后,需要根据工作条件选择适合的材料。
蜗轮一般选用高强度的材料,例如硬质合金、铸钢、铸铁等。
对于蜗杆来说,一般选用高硬度、高强度的材料,例如45钢、40Cr、35CrMo等。
步骤三:计算传动比传动比 = 蜗轮齿数 ÷蜗杆螺旋线高度。
传动比决定了蜗轮和蜗杆的相对转速和转矩大小。
步骤四:选择蜗杆模数蜗杆的模数可以根据蜗轮和蜗杆的传动比和齿数来选择,一般在0.2~2之间。
步骤五:计算齿距和齿宽齿距和齿宽需要结合蜗轮和蜗杆的模数和齿数来计算,保证蜗轮蜗杆的齿轮啮合平稳。
步骤六:计算螺距角螺距角是蜗杆的重要参数。
螺距角过大会造成摩擦力过大,螺距角过小则会导致螺杆摩擦力不足。
一般螺距角为5°至30°。
步骤七:计算轴心距和啮合角轴心距和啮合角是设计蜗轮蜗杆过程中非常重要的参数,需要根据传动比、模数、齿数等因素来计算。
步骤八:校核设计参数设计蜗轮蜗杆的参数后,需要进行校核检验,确保设计参数的合理性和可靠性。
校核包括强度校核、接触应力校核等。
步骤九:设计蜗轮蜗杆装配尺寸蜗轮蜗杆装配尺寸需要考虑啮合状态下的轴向间隙、径向间隙和公差等因素。
在设计装配尺寸时需要考虑到装配的方便性和精度要求。
步骤十:绘制蜗轮蜗杆图纸蜗轮蜗杆图纸需要按照设计参数进行详细绘制,包括蜗轮和蜗杆的各项参数和装配尺寸等。
绘制时需要考虑到制造的方便性和加工精度要求。
以上是蜗轮蜗杆的设计步骤,设计时需要注意各个参数的合理性和可靠性,同时考虑到加工和制造的实际情况。
蜗轮蜗杆设计参数
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动(图1)。
蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的,蜗轮的轮齿顶面常制成环面。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面,有单头和多头之分。
若为单头,则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿,因此可以得到较高速比。
计算速比(i)的公式如下:i=蜗杆转速n1蜗轮转速n2=蜗轮齿数z2蜗杆头数z11、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有:模数(m)、蜗杆分度圆直径(d1)、导程角(r)、中心距(a)、蜗杆头数(或线数z1)、蜗轮齿数(z2)等,根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸,其中z1、z2由传动要求选定。
(1)模数m 为设计和加工方便,规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。
对啮合的蜗轮蜗杆,其模数应相等,及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的,需要注意的是,蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。
表A图1图2(2)蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时,最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。
但由于同一模数蜗杆,其直径可以各不相同,这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀,才能满足蜗轮加工需求。
为了减少蜗轮滚刀数目,在规定标准模数的同时,对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化,且与m 有一定的匹配。
蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值,称蜗杆的直径系数。
即q=蜗杆分度圆直径模数=d1m d1=mq有关标准模数m 与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A (3) 蜗杆导程角r 当蜗杆的q 和z1选定后,在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。
为导程角、导程和分度圆直径的关系。
tan r=导程分度圆周长 = 蜗杆头数x 轴向齿距分度圆周长 =z1px d1π =z1πm πm q =z1q相互啮合的蜗轮蜗杆,其导程角的大小与方向应相同。
(4) 中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a 与模数m 、蜗杆直径系数q 以及蜗轮齿数z2间的关系式如下:a=d1+d22 =m q(q+z2)蜗杆各部尺寸如表B蜗轮各部尺寸如表C2、 蜗轮蜗杆的画法(1) 蜗杆的规定画法 参照图1图2 (2)蜗轮的规定画法 参照图1图2 (3)蜗轮蜗杆啮合画法 参照图1图2.。
机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器设计说明书
机械设计课程设计蜗轮蜗杆减速器的设计一、选择电机1)选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相异步电动机。
2)选择电动机的容量工作机的有效功率为从电动机到工作机输送带间的总效率为=式中各按【1】第87页表9.1取η-联轴器传动效率:0.991η-每对轴承传动效率:0.982η-涡轮蜗杆的传动效率:0.803η-卷筒的传动效率:0.964所以电动机所需工作功率3)确定电机转速工作机卷筒的转速为所以电动机转速的可选范围是:符合这一范围的转速有:750、1000、1500三种。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、质量、价格等因素,为使传动机构结构紧凑,决定选用同步转速为1000。
根据电动机的类型、容量、转速,电机产品目录选定电动机型号Y112M-6,其主要性能如下表1:/(9402 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:3 计算传动装置各轴的运动和动力参数: 1)各轴转速:Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴 2)各轴输入功率: Ⅰ轴 Ⅱ轴卷筒轴3) 各轴输入转矩:电机轴的输出转矩Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴运动和动力参数结果如下表:940二、涡轮蜗杆的设计1、选择材料及热处理方式。
考虑到蜗杆传动传递的功率不大,速度也不高,蜗杆选用45号刚制造,调至处理,表面硬度220250HBW;涡轮轮缘选用铸锡磷青铜,金属模铸造。
2、选择蜗杆头数和涡轮齿数i=15.16 =2 =i=215.16303、按齿面接触疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径1)确定涡轮上的转矩,取,则2)确定载荷系数K=根据工作条件确定系数=1.15 =1.0 =1.1K==1.15 1.0 1.1=1.2653)确定许用接触应力由表查取基本许用接触应力=200MPa应力循环次数 N=故寿命系数4)确定材料弹性系数5)确定模数m和蜗杆分度圆直径查表取m=6.3mm,=80mm4、计算传动中心距a。
涡轮分度圆直径a=满足要求5、验算涡轮圆周速度、相对滑动速度及传动效率<3符合要求tan=0.16,得=8.95°由查表得当量摩擦角=1°47,所以=0.790.80与初值相符。
蜗轮蜗杆常见普通的规格及尺寸
常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸例:蜗杆传动,已知模数m=4.蜗杆头数z1=1,蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。
求传动中心距a=?变位系数0时:中心距a=(蜗杆分度圆+蜗轮分度圆)/2=(特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。
加工蜗轮时,因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制,由上式可看出,在同一模数下由于Z1和λ0的变化,将有很多不同的蜗杆直径,也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。
为了减少滚刀的数目,便于刀具标准化,不但要规定标准模数,同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值,这个值用q表示,称之为蜗杆特性系数。
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动(图1)。
蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的,蜗轮的轮齿顶面常制成环面。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面,有单头和多头之分。
若为单头,则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿,因此可以得到较高速比。
计算速比(i)的公式如下:i=蜗杆转速n1蜗轮转速n2=蜗轮齿数z2蜗杆头数z11、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有:模数(m)、蜗杆分度圆直径(d1)、导程角(r)、中心距(a)、蜗杆头数(或线数z1)、蜗轮齿数(z2)等,根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸,其中z1、z2由传动要求选定。
(1)模数m 为设计和加工方便,规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。
对啮合的蜗轮蜗杆,其模数应相等,及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的,需要注意的是,蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。
表A图1图2(2)蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时,最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。
但由于同一模数蜗杆,其直径可以各不相同,这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀,才能满足蜗轮加工需求。
蜗轮蜗杆的选择及校核示例
4.2.5夹具中重要结构的尺寸计算在本夹具中采用手动的蜗轮蜗杆机构带动转盘转动,从而使得工件转动,在铣刀的作用下进而使得工件被加工的加工模式。
因此蜗轮蜗杆机构的设计在本夹具设计中占有很重要的地位。
①蜗轮蜗杆的材料蜗轮蜗杆的材料不仅要具有足够的强度,更重要的是应具有良好的跑合性、减磨性及耐磨性。
蜗杆一般用碳钢或者合金钢制成,对于不太重要的传动及低速中载蜗杆,可采用40和45钢等,经调质硬度在220~300HBS 。
常用的蜗轮材料为铸造锡青铜、铸造铝青铜及铸铁等,效率要求不高时,特别是要求自锁时,可采用灰铸铁,为了防止变形,一般要对蜗轮进行时效处理。
综合考虑,在本机构中蜗杆采用45碳钢调质处理,硬度在220~250HBS ,蜗轮采用灰铸铁HT150。
②蜗轮蜗杆的尺寸设计在蜗杆传动中,由于材料和结构上的原因,蜗杆螺旋齿部分的强度通常高于蜗轮齿的强度,所以失效常发生在蜗轮轮齿上。
在一般情况下,蜗轮轮齿因弯曲疲劳强度不足而失效的情况较少,只有在蜗轮齿数很多或开式传动中,才需要以保证齿根弯曲疲劳强度作为主要计算准则,因此对于闭式蜗杆传动,通常是按齿面接触疲劳强度进行设计,而按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
蜗杆头数常取 =1z 1 ~ 6 ,考虑到自锁取1z =1,按规定蜗杆头数1z =1时,蜗轮齿数402>z ,传动比4012>=z z i 取 2z =42蜗杆设计公式[]22212496⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥H z KT d m σ 3mm 式中 []H σ — 蜗轮材料的许用接触应力[][][]87''10N Z H N H H σσσ=•=[]'H σ—蜗轮材料的基本许用接触应力 取值为125 MPaN Z — 接触疲劳强度的寿命系数N — 应力循环次数 取N=71025⨯2T = 9.7 M N •K= 1代入数据得 312194mm d m ≥由查表得标准模数 m 和蜗杆分度圆直径 1d 的值分别为 2.5和35.5 蜗杆的分度圆柱导程角 γ11tan d m z =γ 代入数据得 γ=︒4○3蜗轮蜗杆的尺寸校核 []F Fa F Y md d KT σγσ≤•=2212cos 53.1 [][]9610N F F •'=σσ 代入数据得 []MPa F 15=σ MPa F 73.3=σ 满足条件 []F F σσ≤由以上分析和计算得出蜗轮蜗杆的几何参数为 mm d 5.351= d 2=105mm 11=Z 422=Z 5.2=m ︒=4γ。
小模数蜗轮蜗杆设计标准
小模数蜗轮蜗杆设计标准一、引言小模数蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动形式,具有传动效率高、噪音低、可靠性高等优点,广泛应用于工业生产中。
为了保证小模数蜗轮蜗杆传动的设计和制造质量,制定并实施设计标准是非常必要的。
二、技术要求1. 材料选择小模数蜗轮蜗杆的制造材料应符合国家标准,具有良好的韧性和耐磨性,常见材料有45钢、40Cr等。
2. 设计参数小模数蜗轮蜗杆的设计参数应满足传动比、效率、载荷等要求,同时考虑传动的可靠性和稳定性。
3. 绘图要求设计图纸应包括蜗轮蜗杆的主要尺寸、公差、表面粗糙度等内容,标注清晰,方便制造和检验。
4. 蜗轮蜗杆的加工工艺制造工艺应满足蜗轮蜗杆的质量要求,包括车削、磨齿、热处理等工艺流程,确保产品的精度和可靠性。
5. 性能测试蜗轮蜗杆传动装置应进行性能测试,包括传动效率、噪音、温升等指标的测试,确保产品符合设计要求。
三、质量控制1. 接受检验蜗轮蜗杆传动装置应进行全面的检验,包括外观检查、尺寸测量、齿轮啮合检查等,确保产品质量符合标准要求。
2. 过程控制在生产过程中应加强质量控制,防止缺陷产品流入市场,保证产品的可靠性和安全性。
3. 衍生产品衍生产品的设计和制造应遵循相关标准,不得出现设计缺陷和生产质量问题,确保产品安全可靠。
四、标准修订小模数蜗轮蜗杆设计标准应随着技术的发展不断修订和完善,包括材料、工艺、测试方法等方面的更新,以适应市场需求和技术发展。
五、结论小模数蜗轮蜗杆设计标准的制定和实施对于保证产品质量、提高产业竞争力具有重要意义,需要加强标准的宣传和执行,促进企业提升产品品质,推动产业健康发展。
蜗轮蜗杆常见普通的规格及尺寸
蜗轮蜗杆常见普通的规格及尺寸集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸例:蜗杆传动,已知模数m=4.蜗杆头数z1=1,蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。
求传动中心距a=?0时:中心距a=(+蜗轮)/2=(特性系数q*m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120特性系数:蜗杆的与模数的比值称为蜗杆特性系数。
加工蜗轮时,因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制,由上式可看出,在同一下由于Z1和λ0的变化,将有很多不同的蜗杆直径,也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。
为了减少滚刀的数目,便于刀具标准化,不但要规定标准模数,同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值,这个值用q表示,称之为蜗杆特性系数。
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动(图1)。
蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的,蜗轮的轮齿顶面常制成环面。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面,有单头和多头之分。
若为单头,则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿,因此可以得到较高速比。
计算速比(i)的公式如下:i=蜗杆转速n1蜗轮转速n2=蜗轮齿数z2蜗杆头数z11、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有:模数(m)、蜗杆分度圆直径(d1)、导程角(r)、中心距(a)、蜗杆头数(或线数z1)、蜗轮齿数(z2)等,根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸,其中z1、z2由传动要求选定。
(1)模数m 为设计和加工方便,规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。
对啮合的蜗轮蜗杆,其模数应相等,及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的,需要注意的是,蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。
表A(2)蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时,最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。
但由于同一模数蜗杆,其直径可以各不相同,这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀,才能满足蜗轮加工需求。
蜗轮蜗杆(常见普通)的规格及尺寸
常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸例:蜗杆传动,已知模数m=4.蜗杆头数z1=1,蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。
求传动中心距a=?变位系数0时:中心距a=(蜗杆分度圆+蜗轮分度圆)/2=(特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。
加工蜗轮时,因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制,由上式可看出,在同一模数下由于Z1和λ0的变化,将有很多不同的蜗杆直径,也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。
为了减少滚刀的数目,便于刀具标准化,不但要规定标准模数,同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值,这个值用q表示,称之为蜗杆特性系数。
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动(图1)。
蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的,蜗轮的轮齿顶面常制成环面。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面,有单头和多头之分。
若为单头,则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿,因此可以得到较高速比。
计算速比(i)的公式如下:i=蜗杆转速n1蜗轮转速n2 =蜗轮齿数z2蜗杆头数z11、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有:模数(m)、蜗杆分度圆直径(d1)、导程角(r)、中心距(a)、蜗杆头数(或线数z1)、蜗轮齿数(z2)等,根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸,其中z1、z2由传动要求选定。
(1)模数m 为设计和加工方便,规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。
对啮合的蜗轮蜗杆,其模数应相等,及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的,需要注意的是,蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。
表A图1图2(2) 蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时,最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。
但由于同一模数蜗杆,其直径可以各不相同,这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀,才能满足蜗轮加工需求。
蜗轮蜗杆标准中心距
蜗轮蜗杆标准中心距蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动形式,其特点是传动比大、传动平稳、噪音小,因此在工业生产中得到了广泛应用。
而蜗轮蜗杆的标准中心距是影响传动效果的重要参数之一,下面我们就来详细了解一下蜗轮蜗杆标准中心距的相关知识。
蜗轮蜗杆的标准中心距是指在设计和制造蜗轮蜗杆传动时所规定的蜗轮轴和蜗杆轴的中心距离。
标准中心距的选择对于蜗轮蜗杆传动的工作效率、传动比、传动精度等方面都有着重要的影响。
因此,在进行蜗轮蜗杆传动设计时,必须根据具体的传动要求和工作条件来选择合适的标准中心距。
首先,标准中心距的选择需要考虑传动比和效率。
一般来说,传动比越大,蜗轮蜗杆的标准中心距就越大。
在选择标准中心距时,需要根据传动比的要求来确定蜗轮蜗杆的参数,以保证传动效率和传动比的稳定性。
其次,标准中心距的选择还需要考虑传动的工作精度。
蜗轮蜗杆传动在工作时需要保证传动的精度和稳定性,而标准中心距的选择直接影响着传动的工作精度。
因此,在选择标准中心距时,需要考虑传动的工作精度要求,以保证传动的稳定性和可靠性。
另外,标准中心距的选择还需要考虑传动的工作条件和空间限制。
在实际的工程设计中,蜗轮蜗杆传动往往需要考虑到工作环境的限制和空间的限制,因此在选择标准中心距时,需要充分考虑传动的工作条件和空间限制,以确保传动装置能够正常工作。
总的来说,蜗轮蜗杆的标准中心距是影响传动效果的重要参数,其选择需要综合考虑传动比、传动效率、工作精度、工作条件和空间限制等因素。
只有在综合考虑了这些因素之后,才能够选择合适的标准中心距,从而保证蜗轮蜗杆传动的稳定性和可靠性。
通过对蜗轮蜗杆标准中心距的深入了解,我们能够更好地进行蜗轮蜗杆传动的设计和选择,从而提高传动装置的工作效率和传动精度,满足不同工程项目的传动需求。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
蜗轮蜗杆的设计计算
蜗轮蜗杆的设计计算1、根据GB/10085-1988推荐采用渐开线蜗杆(ZI )。
2、根据传动功率不大,速度中等,蜗杆45钢,因为希望效率高些,耐磨性好,故蜗杆螺旋 齿面要求淬火,硬度45-55HRC ,蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1金属铸造,为节约贵重金的有色金属。
仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100铸造。
3、按持卖你接触疲劳强度进行设计a ≥32H 2])][(σP E z z KT (1)作用在蜗轮上的转矩2T按1Z =2 ,η=0.8 2T =9.55⨯610⨯2p /2n =9.55⨯610⨯0.7⨯0.8/62=86258mm ⋅N(2)确定载荷系数K ,取A K =1.15 βK =1 v K =1.05所以得K= A K ⨯ βK ⨯v K =1.15⨯1⨯1.05=1.21(3)确定弹性影响系数E Z =16021MPa (铸锡青铜蜗轮与钢蜗杆相配)(4)确定接触系数p Z假设ad 1=0.35 从表11-18查得p Z =2.9 (5)确定接触应力[H σ]根据材料ZCuSn10P1,蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ,从表11-7查得蜗轮许用应力'][H σ=268MPaN=60j 2n h L =60⨯1⨯62⨯46720=1.74⨯810寿命系数HN K =8871074.110⨯=067则 [H σ] =HN K ⨯'][H σ=0.67⨯268=179.56MPa (6)计算中心距 a ≥32])56.1799.2160(8625821.1⨯⨯⨯ =88.6 取a=100.因为i-15 故从表11-15中取模数m=5 1d =50mm 这时a d 1=10050=0.5 从图11-18,可查的接触系数'Z ρ=2.6<2.9,所以计算结果可用。
4、蜗杆蜗轮的主要参数(1)蜗杆:轴向齿距Pa=15.7得直径系数q=10 齿顶园直径a1d =60,齿根圆f1d =38,分度圆导角r=11 18 36 ,蜗杆轴向齿厚Sa=5π/2=7.85mm(2)蜗轮齿数2Z =31 变位系数2x =-0.500 验算传动比i=2Z /1Z =31/2=15.5 误差为15155.15-=3.33%,在允许范围内,所以可行。
蜗杆与蜗轮主要参数及几何计算
蜗杆与蜗轮主要参数及几何计算一、蜗杆与蜗轮的主要参数1. 模数:蜗杆和蜗轮的齿轮尺寸参数之一,用来描述蜗轮齿数与蜗杆齿数的比例关系。
模数的单位通常为毫米(mm),常用的模数有0.5、1、1.5、2等。
2.蜗杆传动比(减速比):蜗杆与蜗轮之间齿轮传动的转速比,一般用i表示。
传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿数,即i=Z2/Z1、蜗杆传动比通常为10至80左右。
3.螺旋线角度:蜗杆的螺旋线与轴线的夹角,通常用θ表示。
螺旋线角度决定了蜗杆的斜度,直接影响到蜗杆与蜗轮传动的效率。
4.蜗杆和蜗轮的材料:由于传动过程中会有相对滑动和高速摩擦,所以蜗杆和蜗轮通常使用耐磨、耐热、耐疲劳的材料,比如高强度合金钢、铜合金等。
5.渐开线角:蜗杆渐开线与垂直于轴线的圆柱面交线的夹角,用α表示。
渐开线角的大小会直接影响到蜗杆与蜗轮的传动效率和噪音。
二、蜗杆与蜗轮的几何计算1.蜗杆的直径计算:蜗杆的直径可以根据承受的转矩和材料的强度来确定。
通常根据公式d=K∛(T/σ)计算,其中d为蜗杆直径,K为一个系数,T为扭矩,σ为所选材料的强度。
2.蜗杆和蜗轮的齿数计算:蜗杆和蜗轮的齿数需要满足传动比和滚动角度等要求。
通常滚动角度为20°时,蜗杆的齿数为4至6;滚动角度为15°时,蜗杆的齿数为6至9、齿数的具体计算可以根据所选的传动比和齿轮的模数来确定。
3. 蜗轮的直径计算:蜗轮的直径需要根据滚动角度和蜗杆直径来确定。
一般来说,蜗轮的直径大于或等于蜗杆的直径。
可以根据公式d2 =d1 + 2mcosα 计算,其中d2为蜗轮的直径,d1为蜗杆的直径,m为模数,α为渐开线角。
4.蜗杆传动比的计算:蜗杆传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿数。
根据所选的传动比和蜗杆的齿数,可以计算出蜗轮的齿数。
以上是蜗杆与蜗轮的主要参数和几何计算的介绍,这些参数和计算方法的正确选择和应用,能够保证蜗杆与蜗轮传动的效率和可靠性。
在实际应用中,还需要考虑到摩擦和磨损等因素,选择适当的润滑方式和材料,以提高传动的效率和寿命。
小模数圆柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配表
小模数圆柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配表
蜗杆是利用蜗杆与蜗轮的摩擦传递力矩和运动的装置,其基本尺寸和参数与蜗轮参数的匹配表如下:
- 蜗杆的基本尺寸和参数包括:
1. 轴直径(d):蜗杆的轴直径,通常选择合适的尺寸以保证足够的强度;
2. 长度(L):蜗杆的长度,影响蜗杆的扭转刚度和传动效果;
3. 螺旋线的导程(p):蜗杆螺旋线的导程,决定蜗杆的传动比;
4. 螺旋线的角度(α):蜗杆螺旋线的斜角,决定蜗杆的摩擦磨损和效率;
5. 螺旋线的截面形状:蜗杆螺旋线的截面形状,通常为三角形、梯形或圆弧形。
- 蜗轮的基本尺寸和参数包括:
1. 轮齿数(Z):蜗轮的轮齿数量,决定蜗轮的传动比;
2. 模数(m):蜗轮的模数,决定蜗轮的齿廓形状和尺寸;
3. 轮齿宽度(b):蜗轮轮齿的宽度,影响蜗轮的载荷能力和寿命;
4. 轮齿高度(h):蜗轮轮齿的高度,通常与蜗杆螺旋线的高度相匹配;
5. 齿圈的材料和硬度:蜗轮齿圈的材料和硬度,决定蜗轮的耐磨性和寿命。
蜗杆和蜗轮的匹配是通过传动比、齿廓形状、材料硬度等因素
进行选择和设计的。
传动比通常根据需求确定,齿廓形状和材料硬度通常根据工作条件和要求选择。
匹配时需要考虑蜗杆和蜗轮的材料配对、齿轮啮合的重要性、传动效率和损失、载荷和寿命等因素。
蜗轮蜗杆参数计算
已知条件:蜗杆头数:2Z 1=蜗杆齿数:25Z 2=蜗杆分度圆直径:m m 25d 1=蜗轮分度圆直径:m m 5.62255.2m Z d 22=⨯==导程角:︒="'︒=0936.1137511γ压力角:α=20°由于为ZA 阿基米德蜗杆故:蜗杆轴向压力角︒=20a1α涡轮端面压力角︒=20t2α中心距:a=44.45mm模数:2.5工作压力:1.7MPa活塞直径:44.4mm偏心轴偏心量:8.64mm基础数据计算: 活塞受力:N 78.2630414.4414.31.7S P F 2=⨯⨯⨯=⨯= 弹簧在蜗轮受力最大时的压力为:581.7N F max =弹簧(根据实测数据算得)蜗轮的分度圆直径:m m 5.62255.2m Z d 22=⨯== 蜗轮受到的径向力:N 09.4445.6264.87.58178.2630d 64.8F F F 2max 2r =⨯+=⨯+=)()(弹簧 蜗杆受到的径向力:N 09.444F F r2r1-=-= 蜗杆轴向力:N 13.122036397.009.444tan2009.444tan F F r1a1==︒==α 蜗轮受到的圆周力:N 13.1220F F a1t2-=-=蜗杆圆周力:N 15.239196.013.12203705tan1113.1220tan F F a1t1=⨯="'︒⨯=⨯=γ 蜗轮轴向力:N 15.239F F t1a2-=-=故蜗轮在受扭矩最大时的受力分析为:径向力为:N 79.10257.58109.444F F F max 2r max 2r =+=+=弹簧 蜗轮受到的扭矩:mm N d ⋅=⨯⨯=⨯⨯=94.320555.05.6238.94521F T 2r2max 2 滑动速度m /s 03.23705cos1110006015004.2514.3cos 100060n d cos v v 111s ="'︒⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==γπγ 蜗杆传动的效率:8693.0002370511tan 3705tan1195.0tan tan 95.0v 321='︒+"'︒"'︒=+=⋅⋅=)()(ϕγγηηηη 由于轴承摩擦及溅油这两项功率损耗不大,一般取96.095.032-=⋅ηη,取0.95 v ϕ——根据机械设计P264表11-18选取其值为2°00′ 蜗杆受到的扭矩:m m N 05.29508693.05.1294.32055i T T 21⋅=⨯=⋅=η 蜗轮齿面接触疲劳强度计算: 接触应力:MPa 32.0101045.4494.320551.231.2160a KT Z Z 66332E H =⨯⨯⨯⨯==-ρσ E Z ——由于为锡青铜与钢蜗杆配对,取21EMPa 160Z = ρZ ——根据机械设计P253图11-18查得ρZ =2.31K ——1.20.14.15.1K K K K V A =⨯⨯==βA K :根据机械设计P253表11-5查得A K =1.15βK :依据机械设计P253,工作不平稳有冲击和振动取βK =1.4 V K :依据机械设计P253,取V K =1.0根据机械设计P253表11-6查得许用接触应力210MPa ][H =σ实际值远远小于许用应力。
蜗杆与蜗轮主要参数计算
蜗杆头数
z1
按规定选取
蜗杆齿数
z2
按传动比确定
齿形角
a
aa=20o或 aa=20o
按蜗杆类型确定
模数
m
m=ma=mn/cosγ
按规定选取
传动比
i
i=n1/n2
蜗杆为主动,按规定选取
齿数比
u
u=z2/z1当蜗杆主动时,i=u
蜗轮变位系数
x2
x2=a/m-(d1+d2)/2m
蜗杆直径系数
q
q= d1/m
d1’
d1’= d1+2x2m=m(q+2x2)
蜗轮节圆直径
d2’
d2’= d2
蜗轮宽度B、顶圆直径de2及蜗杆齿宽b1的计算公式
z1
B
de2
X2
b1
1
≤
≤da2+2m
0
≥(11+m
≥(8+m
≥+z1)m
≥(11+m
≥(12+m
当变位系数X2为中间值时,b1取X2邻近两公式所求值的较大者。经磨削的蜗杆,按左式所求的长度应在增加下列值:当m<10mm时,增加25mm当m=10~16mm时,增加35~40mm;当m>16mm时,增加50mm
蜗杆轴向齿距
pa
pa=πm
蜗杆导程
pz
pz=πm z1
蜗杆分度圆直径
d1
d1=mq
按规定选取
蜗杆齿顶圆直径
da1
da1= d1+2ha1= d1+2ha*m
蜗杆齿根圆直径
df1
df1= df-2hf1= d1-2(ha*m +c)
蜗轮蜗杆设计参数
蜗轮蜗杆设计参数蜗轮蜗杆是一种常用的传动装置,广泛应用于各个行业中。
蜗轮蜗杆的设计参数对于传动效率和稳定性起着至关重要的作用。
本文将从材料选择、几何参数以及传动效率等方面详细介绍蜗轮蜗杆的设计参数。
一、材料选择在选择蜗轮蜗杆的材料时,需要考虑以下几个因素:1.强度:蜗轮蜗杆在传动过程中承受着很大的力矩和载荷,因此需要选用具有足够强度的材料,以避免材料失效和断裂。
2.磨损性能:蜗轮蜗杆在传动过程中存在着摩擦和磨损,因此需要选用具有良好耐磨性能的材料,以延长使用寿命。
3.加工性能:由于蜗轮蜗杆的结构复杂,生产过程中需要进行精密的加工,因此需要选用具有良好加工性能的材料。
常用的蜗轮蜗杆材料包括钢、铝合金和铜合金等。
具体材料的选择需要根据具体的传动功率、速度和工况来确定。
二、几何参数蜗轮蜗杆的几何参数对于传动效率和稳定性也有着重要影响。
以下是几个重要的几何参数:1.模数:模数是蜗轮蜗杆的重要几何参数之一,它表示蜗轮蜗杆齿轮齿槽的尺寸大小。
模数的选择需要考虑到传动功率和速度等因素,一般应选取标准模数。
2.齿数:蜗轮蜗杆的齿数直接影响到传动比,通常蜗杆的齿数比蜗轮的齿数要小。
在选择齿数时,需要考虑到传动效率和稳定性的要求。
3.法向模数:法向模数是蜗轮蜗杆的一个基本参数,它表示蜗杆螺旋槽的尺寸大小。
法向模数的选择需要根据材料强度和传动效率等要求来确定。
三、传动效率蜗轮蜗杆的传动效率是衡量传动性能的重要指标之一,它直接影响到蜗轮蜗杆传动的经济性和能量消耗。
要提高传动效率,可以从以下几个方面入手:1.充分润滑:蜗轮蜗杆传动需要保持一定的润滑状态,以减小摩擦和磨损。
因此,在设计中要充分考虑润滑条件,选择适当的润滑方式。
2.减小间隙:蜗轮蜗杆的间隙会导致传动效率降低,因此需要设计合适的间隙,减小齿轮和螺旋槽之间的间隙。
3.优化齿轮副几何形状:通过优化齿轮副的几何形状,可以减小摩擦损失和功耗,提高传动效率。
综上所述,蜗轮蜗杆的设计参数包括材料选择、几何参数和传动效率等。
机械设计-蜗轮蜗杆
许用弯曲应力 =KFN× ,
查表11-8 由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 ,=56MPa。
寿命系数KFN= =0.6281
=KFN× ,=35.17 MPa
= ×YFa2×
所以弯曲疲劳强度满足,合格。
6、验算效率η
η=(0.95~0.96)×
3、按齿面接触疲劳强度进行设计
根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距:
a
(1)确定作用在蜗轮上的转矩T2
按z1=2, 估取效率η=0.8,则
T2=9.5×106× =9.55×106× =9.55×106× =889589N.mm
(2)确定载荷系数
,=268MPa
a=200mm
m=8
d1=80mm
z1=2
q=10.00
=11°18′36″
z2=41
x2=-0.500
《机械设计》
作
业
设计题目:蜗轮蜗杆传动
学 院:____机械电气化工程学院______
专业班级:_机械设计制造及其自动化15-1_
****************_______________
蜗轮齿根圆直径df2=d2-2df2=328-2×1.2×8=308.8mm
蜗轮咽喉母圆半径rg2=a- da2=200- ×344=28mm
5、校核齿根弯曲疲劳强度
= ×YFa2×
当量齿数 zv2= = =43.48
根据x2=-0.5,zv2=43.48,
查图11-19得齿形系数YFa2=2.85
因工作载荷较稳定,故取载荷分布不均系数Kβ=1.0,
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圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择
蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动(图1)。
蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的,蜗轮的轮齿顶面常制成环面。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面,有单头和多头之分。
若为单头,则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿,因此可以得到较高速比。
计算速比(i)的公式如下:
i=蜗杆转速n1
蜗轮转速n2
=
蜗轮齿数z2
蜗杆头数z1
1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算
主要参数有:模数(m)、蜗杆分度圆直径(d1)、导程角(r)、中心距(a)、蜗杆头数(或线数z1)、蜗轮齿数(z2)等,根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸,其中z1、z2由传动要求选定。
(1)模数m 为设计和加工方便,规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。
对啮合的蜗轮蜗杆,其模数应相等,及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的,需要注意的是,蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。
表A
图1
图2
(2)蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时,最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。
但由于同一模数蜗杆,其直径可以各不相同,这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀,才能满足蜗轮加工需求。
为了减少蜗轮滚刀数目,在规定标准模数的同时,对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化,且与m 有一定的匹配。
蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值,称蜗杆的直径系数。
即
q=
蜗杆分度圆直径模数
=d1
m d1=mq
有关标准模数m 与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A (3) 蜗杆导程角r 当蜗杆的q 和z1选定后,在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。
为导程
角、导程和分度圆直径的关系。
tan r=
导程分度圆周长 = 蜗杆头数x 轴向齿距分度圆周长 =z1px d1π =z1πm πm q =z1
q
相互啮合的蜗轮蜗杆,其导程角的大小与方向应相同。
(4) 中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a 与模数m 、蜗杆直径系数q 以及蜗轮齿数z2
间的关系式如下:
a=d1+d22 =m q
(q+z2)
蜗杆各部尺寸如表B
蜗轮各部尺寸如表C
2、 蜗轮蜗杆的画法
(1) 蜗杆的规定画法 参照图1图2 (2)蜗轮的规定画法 参照图1图2 (3)蜗轮蜗杆啮合画法 参照图1
图2.。