蜗杆传动特点ppt课件

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n
F
n


F r1
Ft1
F a1
P
nd11
分度圆柱面
(a)
n2 d
2
Ft2 Ft1
d 1
P
Fa2
Fr2
Ft1
F a1
P n1
(b)
n2
Fr2
Fa2
Ft2
F a1
Fr1
Ft1
n 1
(c)
图 11 - 3 蜗杆传动受力分析
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力的大小计算如下:
Ft1

2T1 d1

Fa 2
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蜗杆蜗轮受力方向的判定规律与斜齿圆柱齿轮 相同。 主动蜗杆上的切向力Ft1是阻力, 其方向 与蜗杆转动方向相反, 从动蜗轮切向力Ft2与其 回转方向相同； 两径向力Fr1和Fr2分别指向 各自的轮心； 轴向力Fa1的方向根据蜗杆的螺 旋线旋向和回转方向, 应用左、 右手定则来确 定。
常用的蜗杆、 蜗轮配对材料见表11 - 1。 蜗轮 常用材料的许用接触应力见表11 - 2和表11 - 3。
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11.4蜗杆传动的强度计算
11.4.1蜗杆传动的受力分析
1、蜗轮转向的确定
如图11 - 2(a)所示, 当蜗杆为右旋, 顺时针方向 旋转(沿轴线向左看)时, 用右手, 四指顺着蜗 杆转向握起来, 大拇指沿蜗杆轴线所指的相 反方向即为蜗轮上节点速度方向, 因此蜗轮 逆时针方向旋转； 当蜗杆为左旋时, 则用左 手按相同方法判定蜗轮转向, 如图11 - 2 (b)所 示。
a=(d1+d2)/2=m(q+Z2)/2
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2 ） 引 入 该 参 数 是 为 了 限 制 切 制 蜗 轮 时 所 需 要 的 滚 刀 数 目 ， 提 高 生 产 的 经 济 性 。
通 常 取
z
1
=
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、
2
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11.2.2蜗杆传动的几何尺寸计算
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11.3蜗杆传动的失效形式及材料选择
11.3.1、蜗杆传动的失效形式 蜗杆传动的失效形式和齿轮传动相类似。 由于材 料和结构的原因, 蜗杆螺旋部分的强度总是高于蜗 轮轮齿的强度, 所以失效常发生在蜗轮轮齿上。
蜗轮传动中由于蜗杆与蜗轮齿面间的相对 滑动速度较大, 效率低, 摩擦发热大, 因此其主要失 效形式是蜗轮齿面的胶合、 点蚀和磨损。
校核公式:
H 500
KT2 d1d22
500KT2m2d1d来自2 2H
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设计公式：
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表11 - 1 蜗杆、 蜗轮配对材料
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表11 - 2 铸锡青铜蜗轮许用应力［σH ］
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表11 - 3铸铝青铜及铸铁蜗轮许用应力［σH］
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11.3.2、常用材料 由蜗杆传动的失效分析可知, 蜗杆、 蜗轮的材料
要具有优良的减摩性、 耐磨性和抗胶合性能, 并具有 足够的强度。 常用的蜗轮材料有: 铸锡青铜 ZCuSn10P1和ZCuSn5Pb5Zn5, 适用于滑动速度较高的 重要传动； 铸铝青铜ZCuAl9Fe4Ni4Mn2和 ZCuAl10Fe3, 其抗胶合能力虽比锡青铜差, 但强度较 高, 价格便宜, 一般用于滑动速度小于10 m/s的场合； 滑动速度小于2 m/s时 , 可用灰铸铁。 蜗杆材料主要 为碳钢和合金钢。 为了防止变形, 常对蜗轮进行时效 处理。
的参数和几何关系为标准。 在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当
于渐开线齿轮与齿条的啮合。
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2.蜗杆分度圆直径d1及蜗杆直径系数q
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3.蜗杆分度圆螺旋导程角 Z1、q已知时，导程角即为定值。
4.蜗杆的头数Z1和蜗轮的齿数Z2 可参考表。 5.蜗杆传动传动比i
i=n1/n2=Z2/Z1 6.蜗杆传动的中心距a
2、传动平稳、噪音小。
3、可制成具有自锁性的蜗杆。
4、蜗杆传动的主要缺点是效率较低。
5、蜗轮的造价较高。
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蜗杆传动的特点和应用
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11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 11.2.1蜗杆传动的主要参数及其选择
规定通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面。
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1.模数和压力角 蜗杆传动的设计计算都是以中间平面内

Fa1

Ft 2

2T2 d2

Ft1

Fr 2

Ft 2
tan


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蜗杆传p动pt课的件 受力分析
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11.4.2. 强度计算 1) 蜗轮齿面接触强度的计算 蜗杆传动可以近似地看作齿条与斜齿轮
的啮合传动, 因此以赫兹应力公式为基础, 考虑 蜗杆和蜗轮齿廓特点, 可推出齿面接触疲劳强度 的校核公式和设计公式。
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n 1 n2
n 2
n2
n1
n1 n2
n1
(a)
(b)
图 11 - 2 蜗轮旋转方向的判定
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左、右手定则。
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2) 轮齿上的作用力 蜗杆传动轮齿上的作用力和斜齿轮相似。
为简化计算, 通常不考虑摩擦力的影响, 蜗杆传动 的受力情况如图11 - 3所示。 图中Fn分解为三个相 互垂直的分力: 切向力Ft、 径向力Fr、 轴向力 Fa。 由于蜗杆与蜗轮轴交角为90°, 因此根据作用力与 反作用力原理, 蜗杆切向力Ft1与蜗轮轴向力Fa2、 蜗轮切向力Ft2与蜗杆轴向力Fa1、 蜗杆径向力F r1与蜗轮径向力Fr2各为一对大小相等、 方向相反 的作用力与反作用力。
第11章 蜗杆传动
11.1蜗杆传动的类型和特点 11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 11.3蜗杆传动的失效形式及材料选择 11.4蜗杆传动的强度计算 11.5蜗杆传动的效率与热平衡计算
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11.1蜗杆传动的类型和特点
蜗杆传动用来传递空间两交错轴 之间的运动和动力，一般两轴交角 为90°，如图11-1所示。蜗杆传动 由蜗杆与蜗轮组成。一般为蜗杆主 动、蜗轮从动，具有自锁性，作减 速运动。蜗杆传动广泛应用与各种 机械和仪器设备之中。
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图11-1 蜗杆传动
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11.1.1蜗杆传动的类型
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圆柱蜗杆传动
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环面蜗杆传动
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锥蜗杆传动
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11.1.2蜗杆传动 的特点
1、蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。 一般传动比 i=10-40，最大可达80。若只传递运 动（如分度运动），其传动比可达1000。