第十二章蜗杆传动介绍PPT课件

3．蜗杆分度圆直径 d1和导程角
tan z1 pa z1πm z1m
πd1 πd1 d1
d1
m
z1
tan
mq
为了限制蜗轮滚刀的数目并有利于标准化，
规定了蜗杆分度圆直径的系列值，即将蜗杆直
径系数q 、d1标准化 。
q d1 m
是导出值
d1 = q m≠z1m
i 4．传动比
i n1 z2 d2
0.045 0.035 0.028 0.024 0.022 0.018
0.016 0.014 0.013
6.28˚ 4.57˚ 3.15˚
2.58˚ 2˚ 1.6˚
1.37˚ 1.26˚ 1.03˚
0.92˚ 0.8˚ 0.74˚
无锡青铜
其他情况
f’
ρ’
HRC>45
f’ ρ’
0.12 0.09 0.065
n2 z1 d1 tan
5．中心距a
蜗杆传动的标准中心距为
a
1 2
(d1
d2 )
m 2
(q
z2)
表12-3 蜗杆传动的几何尺寸计算
圆柱蜗杆传 动的主要参 数和几何尺 圆柱蜗杆传动的主要寸参
数和几何尺寸9
名称
分度圆直径 齿顶高 齿根高
齿顶圆直径
符号
d ha
hf da
计算公式
蜗杆
蜗轮
d1 mq
d2 mz
第十二章 蜗杆传动
主要内容
12.1 蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸 12.2 蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料 12.3 蜗杆传动受力分析及强度计算 12.4 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 12.5 蜗杆和蜗轮的结构
第一节 概述
一、蜗杆传动的组成
二、 蜗杆传动的类型
按蜗杆形状分类：
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
阿基米德蜗杆
按螺旋面的形状分
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆
按螺旋线的方向分
左旋蜗杆
右旋蜗杆
渐开线 蜗杆
三、蜗杆传动的特点
1、传动比大(单级蜗杆传动比i=5～80)、结构紧凑；
2、传动平稳、噪声低；连续不断啮合 3、能实现自锁(蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量 摩擦角)； 4、传动效率低、发热大； 5、成本高。
(0.95 ~ 0Biblioteka 97) tg tg( ')
表12-9 当量摩擦系数f’和当量摩擦角ρ’
蜗轮材料
蜗杆齿面硬度
滑动速度 vs m/s
0.01 0.10 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 8.00 10.0 15.0 24.0
锡青铜
HRC>45
f’ ρ’
0.11 0.08 0.055
二、正确啮合条件
正确啮合条件为：
ma1 mt2 m
a1 t2 （旋向相同）
第三节 蜗杆传动的受力分析
Ft 1
Fa 2
2T1 d1
Fa1
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr 2 Ft 2tg
式中：T1 、T2分别为作用在蜗杆与 蜗轮上的扭矩。
T2 T1iη
计算Fr，按照齿条分析 & ft2=fa1
力对应关系：
圆柱蜗 杆传动 的受力
分析3
– 当两轴交错角为90°时，各力的对应关系为：
Ft1=-Fa2， Fa1=-Ft2， Fr1=-Fr2 – 练习
n1 右旋
Ft1
Fa1
Fa 2
Fa1
n1
Ft 2
求蜗杆的旋向？
求蜗杆的转向？
要把中间轴上的轴向 力抵消一部分，蜗杆 的旋向? 左
重物提升装置
第四节 蜗杆传动的相对滑动速度和效率
1．模数和压力角
2. 蜗杆头数（齿数）z1 ，蜗轮齿数 z2
3．蜗杆分度圆直径 d1和导程角
4．传动比 i
5．中心距 a
1．模数和压力角 ma1 mt2 m
a1 t2
2. 蜗杆头数（齿数）z1 ，蜗轮齿数 z2 由①②传 传 传动 递递比 动运并 力动考，，虑要z1效求取率传大来动值选比定大，。，传z一动1 取般效小为率值和z。1承=载1~能4。力高；太多，蜗杆加工困难。 蜗轮齿数 z2 应根据传动比 i 和z1 选取。不宜大于80。
工程上常用以下估计值。
闭式传动： z1=1
η=0.70~0.75
z1=2
η=0.75~0.82
z1=4
η=0.87~0.92
开式传动： z1=1、2 η=0.60~0.70
第五节 蜗杆传动的设计
一、失效形式、设计准则和材料选择
1．失效形式 由于蜗杆传动齿面间相对滑动速度大，发热量大，其失效 形式主要是齿面胶合，其次是点蚀、断齿、磨损和塑性变形 等。
ha m h f 1.2m
d a1 (q 2)m da2 (Z 2 2)m
齿根圆直径 蜗杆导程角
蜗轮螺旋角 径向间隙 标准中心距
d f d f 1 (q 2.4)m d f 2 (Z 2 2.4)m
arctg Z1
q
c
c 0.2m
a
a 0.5(d1 d2 ) 0.5(q z2 )
0.055 0.045 0.035 0.031 0.029 0.026
0.024 0.020
6.84˚ 5.14˚ 3.72˚
3.15˚ 2.58˚ 2˚ 1.78˚ 1.66˚ 1.49˚
1.37˚ 1.15˚
0.18 0.13 0.09
0.07 0.055 0.045 0.04 0.035 0.03
一、滑动速度
vs v1 v2
vs
v12 v22
v1
cos
π d1n1
601000 cos
(m/s)
式中 ，d1为蜗杆的节圆直径 (mm)；
n1 为蜗杆转速 (r／min)；
为蜗杆的导程角。
二、蜗杆传动效率
1 •2 •3
其中：1
轮齿啮合效率，1
tg tg(
')
2 轴承中摩擦损耗，2 0.99 3－－搅油损耗，3＝0.96 ~ 0.98
第二节 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
一、主要参数
中间平面
螺纹
1）中间平面。该平面为蜗杆的轴面或为蜗轮的端面。 2) 中间平面啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。 3）中间平面的参数为标准值。
二、主要参数和几何尺寸计算
由于在中间平面上蜗杆传动相当于渐开线齿轮与齿条的 传动，所以蜗杆传动的计算，以中间平面的参数为准，并直 接应用齿轮传动的几何关系进行几何计算。
10.2˚ 7.4˚ 5.14˚
4˚ 3.15˚ 2.58˚ 2.29˚ 2˚ 1.72˚
分析： (0.95 ~ 0.97) tg tg( ')
γ ↑ → η ↑ → 对动力传动，宜采用多头蜗杆
γ 过大 → 蜗杆加工困难
当γ> 28˚ 时，效率η增加很少。
当γ≤ ρ’ 时，蜗杆具有自锁性，但效率η很低。