蜗轮蜗杆传动类型简介
蜗轮蜗杆的种类、特点和工作原理
蜗轮蜗杆的种类、特点和工作原理蜗轮蜗杆是一种传动机构,用于传递交错轴之间的运动和动力。
蜗轮蜗杆的种类、特点和工作原理如下:一、蜗轮蜗杆的种类1. 阿基米德蜗杆:在垂直于蜗杆轴线的平面(即端面)上,齿廓为阿基米德螺旋线,在包含轴线的平面上的齿廓(即轴向齿廓)为直线。
2. 渐开线蜗杆:蜗杆齿面为渐开螺旋面,端面齿廓为渐开线。
3. 法向直廓蜗杆:这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线,法面(N-N)齿廓为直线。
4. 锥面包络蜗杆:这是一种非线性螺旋曲面蜗杆,便于磨削,蜗杆的精度较高,应用日渐广泛。
二、蜗轮蜗杆的特点1. 可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑。
2. 两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。
3. 蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳、噪音很小。
4. 具有自锁性。
当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁,即只能蜗杆带动蜗轮,而不能由蜗轮带动蜗杆。
5. 传动效率较低,磨损较严重。
蜗轮蜗杆啮合传动时,啮合轮齿间的相对滑动速度大,故摩擦损耗大、效率低。
另一方面,相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重,为了散热和减小磨损,常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置,因而成本较高。
6. 蜗杆轴向力较大。
三、蜗轮蜗杆的工作原理蜗轮蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成,用于传递交错轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。
在一般蜗杆传动中,都是以蜗杆为主动件。
蜗杆是指具有一个或几个螺旋齿,并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副的齿轮。
其分度曲面可以是圆柱面、圆锥面或圆环面。
工作时,蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。
为了改善轮齿的接触情况,将蜗轮沿齿宽方向做成圆弧形,使之将蜗杆部分包住。
这样蜗杆蜗轮啮合时是线接触,而不是点接触。
以上信息仅供参考,如果您还有疑问,建议咨询机械行业专业人士或查阅专业书籍。
[指南]蜗轮蜗杆传动总结
[指南]蜗轮蜗杆传动总结蜗杆的头数选择蜗杆头数z1时,主要考虑传动比、效率和制造三个方面从制造方面,头数越多,蜗杆制造精度要求也越高从提高效率看,头数越多,效率越高;若要求自锁,应选择单头从提高传动比方面,应选择较少的头数;在动力传动中,在考虑结构紧凑的前提下,应很好地考虑提高效率。
当i传动比较小时,宜采用多头蜗杆。
而在传递运动要求自锁时,常选用单头蜗杆。
蜗杆蜗轮传动中应注意事项蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为,蜗轮的螺旋角,大则传动效率高,当小于啮合齿间当量摩擦角时,机构自锁。
引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目,使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时,q大则大,蜗杆轴的刚度及强度相应增大;一定时,q小则导程角增大,传动效率相应提高。
蜗杆头数推荐值为1、2、4、6,当取小值时,其传动比大,且具有自锁性;当取大值时,传动效率高。
与圆柱齿轮传动不同,蜗杆蜗轮机构传动比不等于,而是,蜗杆蜗轮机构的中心距不等于,而是。
蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法,可根据啮合点K处方向、方向(平行于螺旋线的切线)及应垂直于蜗轮轴线画速度矢量三角形来判定;也可用“右旋蜗杆左手握,左旋蜗杆右手握,四指拇指”来判定。
蜗轮蜗杆正确啮合的条件1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等,即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值;蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值,即==m ,==2 当蜗轮蜗杆的交错角为时,还需保证,而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。
蜗轮及蜗杆机构的特点可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳、噪音很小具有自锁性。
当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁,即只能由蜗杆带动蜗轮,而不能由蜗轮带动蜗杆。
机械基础之蜗杆传动
机械基础之蜗杆传动1. 概述蜗杆传动是一种常见的机械传动方式,用于将大扭矩通过蜗杆传递给小扭矩的蜗轮。
它是一种精密传动装置,因其传递扭矩平稳可靠而被广泛应用于各种工业机械设备中。
2. 结构蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。
蜗杆是一种带有螺旋齿的圆柱形轴,其外形类似于蜗牛的螺旋壳。
蜗轮是一种带有封闭螺旋槽的圆盘,其形状与蜗杆的齿相匹配。
蜗轮的齿数通常为1,而蜗杆的螺旋齿数通常为多个。
3. 工作原理当蜗杆转动时,其螺旋齿会将蜗轮推动转动。
由于蜗杆的斜面设计,每转动一圈,蜗轮只转动一颗齿。
这种结构使得蜗杆传动具有很大的减速比,通常可以达到20:1以上。
同时,由于蜗杆和蜗轮的齿轮接触表面较大,使得传动效率较低。
4. 优点和应用蜗杆传动具有以下优点: - 减速比大:通常可以达到20:1以上的减速比。
- 扭矩传递平稳:由于每转动一圈蜗杆,蜗轮只转动一颗齿,使得扭矩传递非常平稳可靠。
- 自锁性:由于摩擦力的存在,在没有外力作用下,蜗杆传动可以固定位置,不会自动转动。
蜗杆传动广泛应用于各种工业机械设备中,如: - 起重机械:使用蜗杆传动可以实现对重物的精确起重与放下。
- 工业机械:这种传动方式可以用于带有大扭矩输出要求的设备,如搅拌机、制动器等。
- 游乐设备:蜗杆传动可以用于旋转设备的减速与传动。
5. 注意事项在使用蜗杆传动时,需要注意以下几点: - 润滑:蜗杆传动的润滑非常重要,可以使用润滑油或润滑脂对齿轮进行润滑,以确保传动效率和寿命。
- 定期维护:定期检查蜗杆传动的磨损情况,并及时更换磨损严重的零部件,以延长传动的使用寿命。
- 负载限制:应根据蜗杆传动的设计参数和工作环境确定其负载限制,以防止传动失效或损坏。
6. 总结蜗杆传动是一种重要的机械传动方式,通过蜗杆和蜗轮的组合,可以实现大扭矩到小扭矩的平稳传递。
其优点包括减速比大、扭矩传递平稳和自锁性,广泛应用于工业机械设备中。
在使用蜗杆传动时,需要注意润滑、定期维护和负载限制等细节,以保证传动的正常运行和寿命。
蜗轮蜗杆传动概述
蜗轮蜗杆传动概述蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式,广泛应用于各种工业设备和机械装置中。
它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来传递动力和转矩,具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点。
下面将对蜗轮蜗杆传动进行概述。
蜗轮蜗杆传动是一种副动副。
副动副是指在传动过程中,动力从一个运动副传递到另一个运动副,而不改变传动方向的一类传动方式。
在蜗轮蜗杆传动中,蜗杆是主动副,即输入动力的一方,而蜗轮则是被动副,即输出动力的一方。
这种传动方式可以实现大范围的传动比,通常在10:1至100:1之间。
蜗轮蜗杆传动的结构相对简单,占用空间小。
蜗杆是一种类似螺旋的零件,其螺旋线与蜗轮的齿轮相啮合。
蜗杆一般由高硬度的材料制成,如合金钢,以提高其耐磨性和传动效率。
而蜗轮则由灰铸铁或铜制成,以增加其齿轮的强度和耐用性。
蜗轮蜗杆传动的传动过程相对平稳,减少了传动中的冲击和振动。
这是因为蜗杆的螺旋线与蜗轮齿轮的啮合角度较大,一般在5°至15°之间。
这种大的啮合角度使得蜗轮蜗杆传动具有相对较高的传动效率和较低的噪声水平。
此外,蜗轮蜗杆传动还具有一定的自锁性,即在无外力作用下,蜗轮很难被反向转动,这在一些需要保持位置稳定的设备中具有重要作用。
蜗轮蜗杆传动具有广泛的应用领域。
它常用于各种机械装置中,如起重机、输送带、机床等。
在起重机中,蜗轮蜗杆传动可以提供大的传动比,使得起重机能够承载较大的负荷。
在输送带中,蜗轮蜗杆传动可以提供稳定的传动,并且能够适应不同的工作环境。
在机床中,蜗轮蜗杆传动可以提供精确的位置控制和平稳的转速控制。
蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式,具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点。
它在各种机械装置和工业设备中得到了广泛应用,发挥着重要的作用。
蜗轮蜗杆传动详解
§蜗杆传动的特点和类型 §圆柱蜗杆传动的主要参数 §蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §圆柱蜗杆传动的效率、润滑
《机械设计基础 》
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的,用于传,蜗轮是从动件。
第三节蜗杆传动的失效形式、材料和结构
二、蜗杆和蜗轮的结构
由于蜗杆的直径不大,所以常和轴做成一个整体(蜗杆 轴),当蜗杆的直径较大时,可以将轴与蜗杆分开制作。
无退刀槽,加工螺旋部分时只能用铣制的办法。
有退刀槽,螺旋部分可用车制,也可用铣制加工,但该结构
的刚度 较前一种差。
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蜗杆导程角
蜗轮螺旋角 径向间隙 标准中心距
第十二章 蜗杆传动
符号
d ha
hf da
df
c
a
计算公式
蜗杆
蜗轮
d1 mq
d2 mz
ha m h f 1.2m
d a1 (q 2)m da2 (Z2 2)m
d f 1 (q 2.4)m arctg Z1
q
d f 2 (Z 2 2.4)m
第十二章 蜗杆传动
第六节圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
二、蜗杆传动的润滑
➢ 目的:减摩、散热。 ➢ 润滑油的粘度和给油方法可参照表11-5选取。 ➢ 一般根据相对滑动速度选择润滑油的粘度和给油方法。
蜗杆下置时,浸油深度应为蜗杆的一个齿高; 给油方法: 油池润滑: 蜗杆上置时,浸油深度约为蜗轮外径的 1/6~1/3。
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面,同时啮合的齿数多,传动平稳; 齿面利于润滑油膜形成,传动效率较高;
蜗轮蜗杆特点
蜗轮蜗杆特点
蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动形式,具有以下特点:
1. 传动比大:蜗杆的螺旋角度很小,所以蜗轮每转一圈,蜗杆只能转动一小段距离,因此传动比较大。
2. 稳定性高:蜗杆与蜗轮的啮合面积大,啮合处接触面压力分布均匀,摩擦与磨损小,传动稳定性较高。
3. 传动效率低:由于蜗杆与蜗轮啮合面的摩擦阻力较大,因此传动效率较低,通常在50%以下。
4. 传动精度高:蜗杆螺旋线的丝数较高,因此蜗轮与蜗杆的啮合精度较高。
5. 结构简单:蜗轮蜗杆传动结构简单,易于加工制造和维修,所以应用范围广泛。
- 1 -。
(完整版)_蜗轮蜗杆传动
对于小模数蜗杆,规定了较大的q值,以保证蜗杆有足够的刚度。
第十二章 蜗杆传动
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
➢ 如图所示蜗杆螺旋面与分度圆柱的交线为螺旋线。
d1
d1
px px pz
导程pz z1 px1 z1m
第十二章 蜗杆传动
§12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
§12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
§12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
《机械设计基础 》
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由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的,为了 限制滚刀的数目,国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标 准蜗杆分度圆直径d1(参见表12-1)。
直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即:
q d1 m
是导出值
d1 = q m≠z1m
当模数m一定时,q值增大则蜗杆直径d1增大,蜗杆的刚度提高。因此,
第一节 蜗杆传动的特点和类型
nn
阿基米德螺线
n
n
2 nn
n
n
阿基米德蜗杆(ZA)
轴面---直线
延伸渐开线 延伸渐开线蜗杆(ZI)
加工:刀具平面垂直于螺线 特点:端面---延伸渐开线
法面---直线
第十二章 蜗杆2传动
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
渐开线
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面,同时啮合的齿数多,传动平稳; 齿面利于润滑油膜形成,传动效率较高;
机械设计基础蜗杆传动
类型与特点
圆柱蜗杆传动
圆柱蜗杆传动具有结构紧 凑、传动比大、工作平稳 、噪音小等优点。常用于 减速装置中。
环面蜗杆传动
环面蜗杆传动的特点是承 载能力高、传动效率高, 但制造和安装精度要求较 高。
锥蜗杆传动
锥蜗杆传动具有较大的传 动比和较紧凑的结构,但 制造和安装精度也较高。
降低摩擦系数
加强冷却和润滑
通过采用先进的表面处理技术或添加减摩 剂等措施,降低蜗杆和蜗轮之间的摩擦系 数,从而减少摩擦损失。
采用有效的冷却和润滑措施,控制传动的工 作温度,以降低热损失和摩擦损失。
05
蜗杆传动的结构设计与制造工艺
结构设计要点
选择适当的蜗杆类型
根据传动要求选择合适的蜗杆类型,如圆柱 蜗杆、环面蜗杆等。
04
蜗杆传动的效率与润滑Biblioteka 效率分析1 2 3
蜗杆传动效率的计算公式
效率 = (输出功率 / 输入功率) × 100%。由于蜗 杆传动中存在滑动摩擦和滚动摩擦,因此其效率 通常低于齿轮传动。
影响蜗杆传动效率的因素
包括蜗杆头数、导程角、摩擦系数、中心距、传 动比等。其中,蜗杆头数和导程角对效率影响较 大。
首先根据蜗杆和蜗轮的相对位置及运动关系,确定作用在蜗杆和蜗轮上的外力 ;然后分析这些外力在蜗杆和蜗轮上产生的内力,包括弯矩、扭矩和轴向力等 。
蜗杆传动的受力特点
由于蜗杆和蜗轮的螺旋角不同,使得作用在蜗杆和蜗轮上的外力产生不同的分 力,这些分力在蜗杆和蜗轮上产生的内力也不同。因此,蜗杆传动的受力分析 较为复杂。
装配顺序与方法
按照先内后外、先难后易的原则进行 装配,注意保证蜗杆和蜗轮的正确啮 合。
蜗轮蜗杆传动
三、蜗杆蜗轮旋向和转向的判别
1、蜗杆蜗轮螺旋方向的判定
蜗杆蜗轮有左旋右旋之分,判定方法采用右手法则:
伸出右手,手心对着自己,四个手指的方向与蜗杆 或蜗轮轴线的方向一致,大拇指自然伸出,齿向与 右手大拇指指向相同,为右旋蜗杆或蜗轮,反之则 为左旋。
蜗杆传动
蜗杆传动主要由蜗杆和涡 轮组成。主要用于传递交错 轴之间的运动和动力;两轴 交错一般为90°;通常蜗杆 为主动件,涡轮为从动件。
蜗杆外形类似于螺杆,有左 旋和右旋、单头和多头之分; 涡轮的形状与斜齿轮相似, 但轮齿沿齿宽方向呈弧形, 以改善齿面的接触情况。
一、蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆( ZA蜗杆)
右旋蜗杆:伸出右手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的 旋转方向与大拇指指向相反。
左旋蜗杆:用左手判断,方法一样。
右旋蜗杆
左旋蜗杆
普通圆柱蜗杆传动 渐开线蜗杆 (ZI蜗杆)
圆柱蜗杆传动
法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面,同时啮合的齿数多,传动平稳; 齿面利于润滑油膜形成,传动效率较高;
锥蜗杆传动 重合度大;承载能力和效率较高。
二、蜗杆传功的特点及应用
蜗杆传动与齿轮传动相比,主要有以下特点: 1、传动比大且准确,结构紧凑; 2、传动平稳,噪声小; 3、具有自锁性; 4、传动效率 用左(右)手法则确定蜗轮的转向:
右旋蜗杆:伸出右手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的 旋转方向与大拇指指向相反。
左旋蜗杆:用左手判断,方法一样。
举例分析、课堂练习
机械设计基础 蜗杆传动
力的大小
圆周力
Ft1
2T1 d1
Fa2
轴向力
Ft 2
2T2 d2
Fa1
径向力
Fr1 Fr 2 Ft2 tan
蜗杆传动受力方向判断
在分析蜗杆传动受力时,应注意其受力方向的确定。 主、从动轮上各对应的力大小相等,方向相反。蜗杆 所受圆周力的方向总是与它的转向相反;径向力的 方向总是指向轴心的。蜗杆受的轴向力的方向与蜗 杆的旋向和蜗杆的旋转方向有关。
(2) 传动平稳,噪声低。由于蜗杆上的齿是连续不间断 的螺旋齿,它与蜗轮齿啮合时是连续不断的,蜗杆齿无啮 入和啮出的过程,因此工作平稳、噪声小。
(3)可制成具有自锁性的蜗杆。当蜗杆的螺旋升角小于啮 合面的当量摩擦角时,机构具有自锁性,蜗杆只能带动蜗 轮转动,而蜗轮不能带动蜗杆转动。
1.蜗杆传动的主要缺点
通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面, 如图所示,由于在中间平面内,蜗杆的形状呈标准直边 齿条形,蜗轮在中间平面内的齿形也是一般的渐开线齿 形。但在与中间平面平行的其他截面内,蜗杆的形状不 是直边齿条形,蜗轮的齿形也不是渐开线齿形。
蜗杆
蜗轮
二、蜗杆传动的特点
1.蜗杆传动的优点
(1)传动比大,结构紧凑。一般 i =10~40,在只传递运动 的分度机构中,可达1000。这样大的传动比如果用齿轮传 动,则需要采用多级传动才行,因此蜗杆传动结构紧凑, 体积小,重量轻
通常λ=3.5°~27°,升角小时传动效率低,但可实现 自锁;升角大时传动效率高,但加工较困难。
3.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 加工蜗杆时,蜗杆滚刀的参数应与相啮合的蜗杆完全 相同,几何尺寸基本相同。由
tan L d 1z 1 d m 1zd 1 m 1
6-9 蜗杆传动
蜗杆
1
2
左旋
动画
蜗杆传动的特点和用途 1)传动比大,结构紧凑。 i=10—40,最大可达80。 若只传递运动,传动比可达1000。 2)传动平稳、振动、冲击噪声小。 3) 可制成具有自锁性的蜗杆。 4) 效率较低。η =0.7—0.8。 5) 轮齿间的相对滑动速度大,传动效 率低,需用减摩耐摩的材料制造蜗轮, 成本高。
整体式蜗轮
齿圈式蜗轮
镶铸式蜗轮
螺栓联接式蜗轮
观看涡轮照片
五 蜗杆传动的效率
1 蜗杆传动效率
h h1 h 2 h 3
h1─计及啮合摩擦损耗的效率; h2─计及轴承摩擦损耗的效率; h3─计及溅油损耗的效率; h1是对总效率影响最大的因素,可由下式确定: tan 式中: -蜗杆的导程角; h1 tan( v ) -当量摩擦角。
平面定轴轮系从动轮的转向,也可以采用画箭头的方法确定。 箭头方向表示齿轮(或构件)最前点的线速度方向。
3)空间定轴轮系传动速比的计算
传动速比的大小仍采用 推广式计算,确定从动轮的 转向,只能采用画箭头的方 法。圆锥齿轮传动,表示齿 轮副转向的箭头同时指向或 同时背离相互啮合处。 蜗杆传动,从动蜗轮转向 判定方法用蜗杆“左、右手 法则” 。
角标a和b分别表示输入和输出 轮系的速比计算,包括计算其速比的大小和确定输出轴 的转动方向两个内容。 最简单的定轴轮系是由一对齿轮所组成的。其传动速比为 i=n1/n2 = ±z2/ z1
一对齿轮的传动比大小为其齿数的反比。若考虑转向关 系,外啮合时,两轮转向相反,传动比取“-”号;内啮合时, 两轮转向相同,传动比取“+”号。
方向判断如图所示
例:如图所示的轮系,已知 z1=24, z2=46, z2’=23, z3=48, z4=35, z4’=
蜗轮蜗杆传动概述
蜗轮蜗杆传动概述
蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式,它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合作用,将旋转运动转换为线性运动或者将高速低扭矩的输入转化为低速高扭矩的输出。
下面我们来详细了解一下蜗轮蜗杆传动。
1. 蜗轮和蜗杆的结构
蜗轮是一种呈圆盘形状的齿轮,它的齿数通常比较少,一般在1-4个之间。
而蜗杆则是一种带有斜面齿的圆柱体,它和蜗轮啮合时可以实现大范围减速。
由于其结构特殊,使得其具有很好的自锁性能。
2. 工作原理
当输入端旋转时,通过与螺旋线斜面啮合的方式,驱动着输出端进行旋转或线性运动。
由于斜面角度较小(通常为5-10度),因此每次输入端旋转一个周期后输出端只会移动一个齿距。
3. 优点和缺点
优点:具有很好的自锁性能,在停止工作时可以有效地防止输出端的运动;传动效率高,通常可以达到90%以上;结构简单,体积小,重
量轻。
缺点:由于蜗杆的制造难度较大,生产成本较高;由于啮合面积较小,承载能力不如其他传动方式。
4. 应用领域
蜗轮蜗杆传动广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、冶金等领域。
例如,在汽车中常用于电动车窗升降装置和座椅调节系统中。
综上所述,蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式,具有很好的自
锁性能和高效率等优点。
它广泛应用于各个领域,并且随着技术的发
展和制造工艺的改进,其应用范围还将继续扩大。
机械原理蜗杆传动
b)蜗杆法面齿形
c主要参数及几何尺寸
★中间平面(主平面)
——通过蜗杆轴线并垂 直 于蜗轮轴线的平面 :
蜗杆的轴(x面)
蜗轮的端面(t面)
主要参数
1、模数m、压力角 α ★标准参数——∵中间平
面内→相当于齿轮齿条啮
合∴取中间平面的参数为
标准参数※
① 标准压力角 = 20
1、润滑油及其添加剂
为提高蜗杆传动的抗胶合性能,常采用黏度较大的矿物油、或在润滑油中加入适量 的添加剂,如抗氧化剂、抗磨剂、油性极压添加剂等。在表11-20中列出了蜗杆传动常用 的润滑油牌号。
2、润滑油粘度及给油方法
在表11-21中列出了不同滑动速度时推荐选用的润滑油运动粘度值,供设计时选用。
闭式蜗杆传动常用润滑方法主要有油池浸油润滑、循环喷油润滑等方式。具体选择可根 据蜗杆传动的滑动速度大小确定。若采用压力喷油润滑,应注意控制油压,并应使喷油 嘴对准蜗杆啮入端;蜗杆正反转时两边都要装喷油嘴。
⒉ 蜗杆轴刚度计算
影响蜗杆传动性能的弹性变形主要是蜗杆的挠曲变形。引起蜗杆产生挠取 变形的作用力主要有径向力Fr和圆周力Ft。在这两个力的作用下,蜗杆将在两 个方向上产生弹性变形。为简化计算,通常把蜗杆螺纹部分视为以蜗杆齿根圆 直径为直径的轴段。于是可得
y
yt21
yt22
l3 48EI
Ft21 Fr21 y
滑动轴承为 η3=0.97~0.98
vs
v21
v1
cos
v1
d1n1
60 1000
mz1n1
60 1000
v2
d2n2
60 1000
mz2n2
60 1000
γ
(二)蜗杆传动的润滑
工艺装配_蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆传动一、蜗杆传动的特色和类蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮构成的,用于传达空间交织两轴之间的运动和动力。
交织角一般为 90 °。
传动中一般蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
1、蜗杆传动的特色传动比大,一般i =10~80 ,最大可达 1000 ;重合度大,传动安稳,噪声低;构造紧凑,可实现反行程自锁;蜗杆传动的主要弊端齿面的相对滑动速度大,效率低;发热量大,不宜大功率、长时间连续工作,蜗轮齿圈用青铜制造,成本较高。
2、应用围:主要用于中小功率,中断工作的场合。
宽泛用于机床、冶金、矿山及起重设施中。
3、蜗杆传动的种类圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆二、蜗杆传动的精度等级现国标规定一般圆柱蜗杆传动共12 个精度等级, 1 级最高, 12 级最低。
关于动力传动,常用6~9 级。
6 级——精细级高速重载齿轮传动(减速箱,汽车,飞机)涡轮圆周速度V ≥10m/s 时;7 级——精细V< 7.5m/s 时;8 级——中等精度一般机械中不要求特别精准的齿轮V<5m/s 时;9 级——低精度精度要求低,低速下工作的齿轮V ≤1.5m/s 时蜗杆和配对涡轮一般取同样的精度等级。
三、螺杆旋向的分类及辨别方法蜗杆旋向分为:左旋和右旋,此中以右旋最为常用。
辨别方法:把蜗杆立起来看螺旋线哪边高,左侧高为左旋,右侧高为右旋。
左旋右旋螺杆还有单头和多头之分用手势确立蜗轮的转向:右旋蜗杆:伸出左手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的切向速度 v p2的方向与拇指指向同样。
左旋蜗杆:用右手判断,方法同样。
四、蜗杆传动的主要参数1、中间平面:经过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。
蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面(主平面)确立。
在主平面,蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。
2、模数 m 和压力角α模数 m 是决定齿轮尺寸的一个基本参数。
模数m = 分度圆直径 d / 齿数 z。
(注:在齿顶圆和齿根圆之间,规定必定直径为 d 的圆,作为计算齿轮各部分尺寸的基准,并把这个圆称为分度圆)此中模数 m 的标准值以下(优先采纳第一系列):压力角:压力角是若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。
蜗杆传动知识,机械人不可不懂
蜗杆传动知识,机械人不可不懂蜗杆传动:蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动,两轴线间的夹角可为任意值,常用的为90°。
蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。
1简介蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成,一般蜗杆为主动件。
蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动,分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。
蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆,即蜗杆转一周,涡轮转过一齿,若蜗杆上有两条螺旋线,就称为双头蜗杆,即蜗杆转一周,涡轮转过两齿。
2特点编辑1.传动比大,结构紧凑。
蜗杆头数用Z1表示(一般Z1=1~4),蜗轮齿数用Z2表示。
从传动比公式I=Z2/Z1可以看出,当Z1=1,即蜗杆为单头,蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转,因而可得到很大传动比,一般在动力传动中,取传动比I=10-80;在分度机构中,I可达1000。
这样大的传动比如用齿轮传动,则需要采取多级传动才行,所以蜗杆传动结构紧凑,体积小、重量轻。
2. 传动平稳,无噪音。
因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿,它与蜗轮齿啮合时是连续不断的,蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程,因此工作平稳,冲击、震动、噪音都比较小。
蜗杆传动3. 具有自锁性。
蜗杆的螺旋升角很小时,蜗杆只能带动蜗轮传动,而蜗轮不能带动蜗杆转动。
4. 蜗杆传动效率低,一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。
尤其是具有自锁性的蜗杆传动,其效率在0.5以下,一般效率只有0.7~0.9。
5. 发热量大,齿面容易磨损,成本高。
3圆柱蜗杆编辑圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。
蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。
①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线,其轴面齿廓为直线。
阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工,所以制造简单,但难以磨削,故精度不高。
在阿基米德圆柱蜗杆传动中,蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小,不易形成润滑油膜,故承载能力较低。
②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。
蜗轮蜗杆传动类型简介
dx
γ
潘存云教授研制
潘存云教授研制
α α 车刀对中齿厚中心法面
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
法向直廓蜗杆(ZN)
γ
潘存云教授研制
γ′
潘存云教授研制
dx
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
延伸渐开线
潘存云教授研制
2α 车刀对中齿槽中心法面
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
渐开线蜗杆(ZI)
圆弧圆柱 蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
渐开线
基圆
潘存云教授研制
α
渐开线蜗杆
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
法向直廓蜗杆(ZN)
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
延伸渐开线
潘存云教授研制
圆弧圆柱蜗杆
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。
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。
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
蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆 蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
涡轮蜗杆传动机构
蜗轮、蜗杆的结构
1.蜗轮的结构 常用蜗轮的结构形式如
下:
2.蜗杆的结构 蜗杆通常与轴做成一体,称为蜗杆轴。
(1)铣制蜗杆
(2)车制蜗杆
工作特点
通过涡轮以及蜗杆90度的交叉配合实现传动。 构紧凑、并能获得很大的传动比,一般传动比为
7-80。 工作平稳无噪音。 传动功率范围大。 可以自锁。 传动效率低,蜗轮常需用有色金属制造。蜗杆的螺
涡轮蜗杆外部形状
蜗轮蜗杆减速机
涡轮蜗杆简介
蜗轮是一种与蜗杆相啮合、齿 形特殊的齿轮。蜗轮齿部的切削 加工一般用滚齿机完成,主要有 滚齿和飞刀切齿两种方法。制造 精密蜗轮时,可在滚齿或切齿后 再进行剃齿、珩齿或研齿等精整 加工。
结构:由蜗杆与蜗轮互相啮 合组成的交错轴间的齿轮传动。 通常两轴的交错角为90°。一 般蜗杆为主动件,蜗轮为从动 件。
4)传动效率较低,磨损较严重。蜗轮蜗杆啮 合传动时,啮合轮齿间的相对滑动速度大, 故摩擦损耗大、效率低。另一方面,相对滑 动速度大使齿面磨损严重、发热严重,为了 散热和减小磨损,常采用价格较为昂贵的减 摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置, 因而成本较高 5)蜗杆轴向力较大
蜗轮及蜗杆机构的特点
1)可以得到很大的传动比:两轮啮合齿面 间为线接触,其承载能力大大高于交错轴 斜齿轮机构
2)蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传 动,故传动平稳、噪音很小
3)具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮 齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性, 可实现反向自锁,即只能由蜗杆带动蜗轮, 而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中 使用的自锁蜗杆机构,其反向自锁性可起 安全保护作用
旋有单头与多头之分。
用途
蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错 轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆 在其中间平面内相当于齿轮与齿条, 蜗杆又与螺杆形状相似。
蜗轮蜗杆传动类型简介
潘存云教授研制
20
编辑ppt
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γ′
潘存云教授研制
dx
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
延伸渐开线
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编辑ppt
2α 车刀对中齿槽中心法面 15
蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆 蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
γ
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圆柱蜗杆
潘存云教授研制
编辑环pp面t 蜗杆
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锥蜗杆 2
蜗杆的类型
圆柱蜗杆
环Байду номын сангаас蜗杆
圆锥蜗杆
普通圆柱蜗杆
(按刀具位置不同)
阿基米德蜗杆 延伸渐开线(法向直廓)蜗杆
渐开线蜗杆
编辑ppt
3
2、根据齿面形状不同分为:
普通蜗杆传动
编辑ppt
圆弧圆柱蜗杆传动
4
二、蜗杆传动的类型
1、按蜗杆形状分
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
延伸渐开线
dx
γ
潘存云教授研制
潘存云教授研制
α 编辑ppt
α 车刀对中齿厚中心法面 14
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
法向直廓蜗杆(ZN)
γ
潘存云教授研制
圆柱蜗杆传动
编辑ppt
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蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 锥面包络圆柱蜗杆(ZK)
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。
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
γ
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圆弧圆柱 蜗杆传动
γ
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α
α
双刀加工
3、阿基米德蜗杆
在轴剖面:直线齿廓
法剖面:凸曲线
垂直轴剖面:阿基米德螺线
车削加工,不能磨削,精度低。
nn
n
蜗杆传动的类型
阿基米德螺线
阿基米德蜗杆(ZA)
n
2
轴面---直线
延伸渐开线
nn
n
延伸渐开线蜗杆(ZI)
特点:端面---延伸渐开线
延伸渐开线
α
α
车刀对中齿厚中心法面
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 法向直廓蜗杆(ZN)
潘存云教授研制
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
圆弧圆柱 蜗杆传动
延伸渐开线
γ′
dx
潘存云教授研制 潘存云教授研制
γ
2α
车刀对中齿槽中心法面
阿基米德螺线
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
γ
潘存云教授研制
2α
单刀加工
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 阿基米德蜗杆(ZA)
潘存云教授研制
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
圆弧圆柱 蜗杆传动
阿基米德螺线
蜗杆传动的类型简介
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆弧圆柱 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。
2α
砂轮
近似于阿基米德螺线
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γ
潘存云教授研制
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
潘存云教授研制
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
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。
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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。 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。
圆弧圆柱蜗杆
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 阿基米德蜗杆(ZA) 圆弧圆柱 蜗杆传动
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
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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。
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制
圆柱蜗杆
环面蜗杆
锥蜗杆
蜗杆的类型
圆柱蜗杆
环面蜗杆 阿基米德蜗杆
圆锥蜗杆
普通圆柱蜗杆
(按刀具位置不同)
延伸渐开线(法向直廓)蜗杆 渐开线蜗杆
2、根据齿面形状不同分为:
普通蜗杆传动
圆弧圆柱蜗杆传动
二、蜗杆传动的类型
1、按蜗杆形状分
环面蜗杆传动
圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动
法面---直线
加工:刀具平面垂直于螺线
n
2
蜗杆传动的类型
渐开线 基圆
Fra bibliotek渐开线蜗杆(ZI)
加工:刀刃与蜗杆的基圆柱相切 特点:端面---渐开线
后两种蜗杆的加工,刀具安装较困难,生产率低,故常用阿 基米德蜗杆。
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 渐开线蜗杆(ZI) 圆弧圆柱 蜗杆传动
(4)制造安装简便,工艺性好。
锥蜗杆
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蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 锥蜗杆传动特点: 圆弧圆柱 蜗杆传动
最常用 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
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(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;
渐开线
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
基圆
潘存云教授研制
α
渐开线蜗杆
蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 法向直廓蜗杆(ZN)
γ
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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
圆弧圆柱 蜗杆传动