第十一章--蜗杆传动PPT课件

基圆
潘存云教授研制
α
-
渐开线蜗杆
7
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
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
-
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蜗杆传动的类型
普通圆柱
最常用
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓源自文库杆
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
锥蜗杆传动特点：
潘存云教授研制
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。
锥蜗杆
2．设计准则：
闭式蜗杆传动，通常按蜗轮齿面接触疲劳强 度进行条件性设计，验算轮齿的弯曲疲劳 强度，还要进行热平衡计算；
开式蜗杆传动，只须按齿根弯曲强度计算。
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三、蜗杆、蜗轮的材料
通常蜗杆副多采用淬硬磨削的钢制蜗杆配青 铜蜗轮齿圈。
1.蜗杆
小载荷、一般传动用45钢、 调质
中速中载较重要用45钢、40Сr 、 42SiMn
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四、蜗杆、蜗轮结构 1．蜗杆 整体式（蜗杆轴）， 车制（d轴<df1）、铣制 套装式， 结构要求或 df1> d轴且材料不同时用
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2．蜗轮 整体式，铸铁蜗轮或d2<100mm青铜蜗轮 齿圈式，中等直径、温度变化不大处 螺栓联接式，直径较大磨损后需更换齿圈 拼铸式（组合浇注式），大批生产
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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
潘存云教授研制
-
2α 单刀加工
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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
潘存云教授研制
锥面包络圆柱蜗杆(ZK) 2α
砂轮
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。
近似于阿基米德螺线
γ
潘存云教授研制
-
潘存云教授研制
10
蜗杆传动的类型
-
3
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
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。
γ——蜗杆分度圆柱上的导程角 φv——当量摩擦角，与材料、硬度及υs有关，
表11-18 蜗杆头数z 1（自锁） 1 2 4 6 传动效率η <0.5 0.75 0.83 0.89 0.92
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二、蜗杆传动的失效形式和设计准则
1．失效形式：
胶合、磨损和点蚀。
开式传动多发生齿面磨损和轮齿折断，
闭式传动多发生胶合或齿面点蚀。
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
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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
潘存云教授研制
圆柱蜗杆
潘存云教授研制
环面蜗杆-
潘存云教授研制
锥蜗杆 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
潘存云教授研制
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。
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
潘存云教授研制
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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蜗杆传动的类型
一、蜗杆传动的效率 1．滑动速度υs
2 ω1
v2 p
1
υs =√υ12 +υ22 =υ1 /cosγ =πd1n1/(60×1000cosγ)
γγ vS v1 t
齿面间存在很大的相对滑动速度若润滑条件良好，
可形成动压油膜。
若润滑条件差，则磨损、发热——胶合可能和效率 低
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2．传动效率
η=η1η2η3 =(0.95~0.97) tanγ/ tan(γ+φv)
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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：
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
潘存云教授研制
γ1
d
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第一节 蜗杆、蜗轮的材料、结构和精度
高频淬火45～55HRC
高速、重载、冲击、重要用20Cr、12CrNi3、 20СrV
渗碳淬火58～63HRC
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2.蜗轮
υs>6m/s重要、大功率用ZCuSn10P1、 ZCuSn5Pb5Zn5
υs≤4～6m/s重载、较大冲击用ZCuAl10Fe3 υs<2m/s不重要、大蜗轮用HT200 小功率也可用尼龙
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
潘存云教授研制
γ
潘存云教授研制
α -α
双刀加工
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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
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
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五、圆柱蜗杆、蜗轮精度
第十一章 蜗杆传动
特点及应用 中间平面 主要参数 正确啮合条件 几何尺寸
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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。