第二十八章 蜗杆传动课件.pptVIP

第28章 蜗杆传动 28.1 概述 第28章 蜗杆传动 28.1 概述 传递交错轴之间的回转运动、动力。 绝大多数情况下，轴相交角为90度。 蜗杆传动多用于减速，蜗杆为原动件。 应用广泛： 机床 汽车 仪器 起重运输机械 冶金机械等。 1. 蜗杆传动特点 传动平稳 、无噪声、冲击振动小； 单级传动比大：一般为8～100，常用 15～50。 结构紧凑； 可自锁； 效率较低； 易磨损、胶合； 制造成本较高： 蜗轮常采用较贵重金属； 加工工艺较复杂。 通常传动功率在 50kw以下。 2 蜗杆传动类型 按蜗杆形状不同可分为： 圆柱蜗杆传动； 环面蜗杆传动； 锥蜗杆传动。 按蜗杆螺旋线方向分： 右旋；一般都采用右旋； 左旋。 按蜗杆头数分： 单头蜗杆： 效率低； 主要用于传动比较大、要求自锁的场合。 多头蜗杆： 效率高； 主要用于传动比不大、要求效率较高的场合。 3.圆柱面 蜗杆传动类型 （1）阿基米德圆柱蜗杆（ZA型）： 蜗杆端面齿廓——阿基米德螺旋线。 在中间平面上（通过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线的平面）： 蜗杆的齿廓——直线（梯形齿条）； 蜗轮的齿廓——渐开线； 相当于齿轮与齿条的啮合； 蜗杆加工简便，方法有： 车制； 铣制； 插齿 ； 应用广； 不易磨削不易得到高精度、硬齿面蜗杆。 （2）渐开线圆柱蜗杆（ ZI型） 蜗杆齿面——渐开线螺旋线； 蜗杆加工方法： 齿轮的滚刀切制； 平面砂轮磨削； 可获得硬齿面、精度较高、承载力、效率较高的蜗杆； 可用于：大功率、高速度传动、成批生产 。 （3）法向直廓圆柱蜗杆（ZN型） 蜗杆在法平面上齿廓——直线 ； 可以磨削； 适宜于较大的导程。 蜗杆类型的选择应考虑： 制造条件； 载荷； 转速； 制造成本等。 28.2 圆柱蜗杆传动主要参数及几何计算 28.2.1 蜗杆传动主要参数 2. 模数、蜗杆分度圆直径、直径特性系数 (1) 模数m ，在中间平面上： 蜗杆的轴向模数mx为标准值； 蜗轮的端面模数mt为标准值； 3. 蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2 蜗杆头数Z1取—— 1，2，4，6。 Z1小——效率低，传动比大； Z1=1时可自锁； Z1多——效率高，传动比 小，加工难度大。 蜗轮齿数Z2= i Z1，i——传动比。 Z227——避免蜗轮轮齿发生根切； Z280——避免蜗轮直径过大，蜗杆轴支撑跨距过大，刚度降低。 4. 蜗杆导程角γ和蜗轮螺旋角β γ——蜗杆分度圆上的导程角； ∑=90°的圆柱蜗杆传动： γ =蜗轮螺旋角β， 且旋向相同。 5. 中心距a和传动比i，齿数比u 未变位蜗杆传动中心距为： 传动比i ＝ n1/n2 ≠ d2/d1 齿数比u ＝ z2/z1 n1、n2——蜗杆、蜗轮的转速， r／min。 6. 变位系数 蜗杆传动正确啮合条件 由齿轮-齿条正确啮合条件得蜗杆传动中 模数和压力角分别相等 蜗杆中圆柱上的螺旋升角等于蜗轮分度圆上的螺旋角且旋向相同 28.2.2 蜗杆传动几何计算—表28-5 28.2.3 蜗杆传动精度等级 蜗杆传动规定了12个精度等级，同齿轮传动 28.2.4 蜗杆传动效率和自锁 1. 蜗杆传动的效率为: η = η1 η2 η3 η1——传动啮合效率 ； η2——油的搅动和飞溅损失效率； η3——轴承的效率。 η2和η3一般可忽略不计。 传动啮合效率： 蜗杆主动 ： 蜗轮主动： 影响效率的因素： 导程角γ增大(z1)，η1增加。但一般 γ≤30°。 当量摩擦角ρe 。影响ρe的因素： 滑动速度vs增大，易形成油膜，ρe下降 η1增大。 蜗杆、蜗轮的材料； 齿面粗糙度； 润滑油粘度。 2. 自锁 自锁——在减速蜗杆传动中，蜗杆可以带动蜗轮旋转，蜗轮不能带动蜗杆旋转。 自锁条件——γ≤ρe 。 自锁蜗杆传动效率 0.5。 28.3 蜗杆传动的载荷和失效分析 1. 蜗杆传动受力分析 法向压力Fn可分解: 蜗杆圆周力Ft1(蜗轮轴向力Fa2) : 蜗杆径向力Fr1(蜗轮径向力Fr2)： 蜗杆轴向力Fa1(蜗轮圆周力Ft2)： 蜗杆法向力Fn1(蜗轮法向力Fn2)： 蜗杆主动时, T2 = T1 u·η1 ; T1、T2——蜗杆和蜗轮的转矩； d1、d2——蜗杆和蜗轮的分度圆直径； αx——蜗杆轴面分度圆压力角； γ——蜗杆导程角; η1 ——传动啮合效率。 轴力方向判断方法与斜齿轮相同。 2.