机械设计基本与实践 项目8认识蜗杆传动机构.ppt

四、种类： 1、按照蜗杆形状（因蜗轮是用与蜗杆一样的滚刀按照范成法加工而成，故类型取决于蜗杆）分： 圆柱蜗杆传动（应用最多） 环面蜗杆传动（蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，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(同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。） 2、圆柱蜗杆传动的类型 常用为2大类: ⑴阿基米德蜗杆(在垂直于轴线的截面上，齿廓曲线为阿基米德螺旋线。） ⑵渐开线蜗杆(在垂直于轴线的截面上，齿廓曲线为渐开线。） * 项目八 认识蜗杆传动 P174,8-10 蜗杆传动也是常见的一种传动机构，请阐明蜗杆传动的失效形式，相应的设计准则是什么？设计时如何进行受力分析？ 8.1蜗杆传动的特点和类型 一、组成： 蜗轮 蜗杆 机架 二、应用： （用来传递空间两交错轴之间的运动和动力。如图所示。一般两轴交角为90°，一般为蜗杆主动、蜗轮从动，）蜗杆传动广泛应用与各种机械和仪器设备之中。 三、特点： 优点： 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=8-100。若只传递运动（如分度运动），其传动比可达1000。（与齿轮比较,否则结构庞大。) 2、传动平稳。 (由于蜗杆传动相当于螺旋传动、为多齿啮合传动，重合度高，故传动平稳，噪音小。）（直齿轮 斜齿轮 蜗轮蜗杆) 3、可制成具有自锁性的蜗杆。(当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，可以实现反向自锁，即蜗杆能带动蜗轮转动，蜗轮不能带动蜗杆转动。例：手动葫芦） 缺点： 4、传动效率较低。（摩擦损失大，发热量高，η一般为0.7-0.9，自锁的大约为0.4。故传递动力时不宜传递大功率。） 5、成本高。（为了减少摩擦，蜗轮的材料为贵重的减摩材料，常用为青铜；安装时对中心距地精度要求高。） 蜗杆传动的特点 端面齿廓为阿基米德螺旋线，轴向剖面为直线齿廓，加工方法与普通 梯形螺纹相似，刀具的顶平面始终通过蜗杆轴线，易车削，加工方便。 应用广泛，又称ZA螺杆。 端面齿廓为渐开线，加工时刀具的切削刃与基圆相切，两把刀分别 车出左右螺旋面。又称ZI螺杆 8.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 一.蜗轮与蜗杆机构的形成 一对交错角为90°的斜齿轮传动机构，如将小齿轮的齿数和分度圆直径减小，将螺旋角和齿宽增大，则轮齿在分度圆上形成完整的螺旋线，小齿轮就变成了一根螺杆，称为蜗杆。大齿轮此时称为蜗轮。蜗杆的齿数此时称为头数，用Z1表示，通常Z1≤6,其中单头蜗杆应用最广。 根据螺杆的一些特征得出，在分度圆柱面上，升角和螺旋角的和=90°（升角 ——螺旋线的切线与垂直于轴线的平面的夹角，升角又称为导程角。螺旋角--螺旋线的切线与轴线的夹角。展开图更容易看出二者关系。） 二.中间平面 ???? 蜗杆传动的设计计算都是以中间平面内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。 正确啮合条件 故其正确啮合条件为：中间平面内的蜗轮和蜗杆的模数和压力角分别相等。（即蜗杆的轴面模数和轴面压力角与蜗轮的端面模数和端面压力角分别相等。） 而且由于二者螺旋角和常为90°（分度圆上螺旋线与轴线夹角）， 推出蜗杆升角等于蜗轮螺旋角， （因为对于其一来说，螺旋角和 升角和为90°）而且要正确啮合二者旋向需相同。 2、导程角 3、传动比 i,蜗杆的头数z1,,蜗轮齿数z2 　　较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。 蜗轮齿数Z2=28-80 四.主要参数 1.模数和压力角 4、蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q 　　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，蜗杆的尺寸参数与加工蜗轮的蜗轮滚刀尺寸参数相同，为了限制滚刀的数目及便于滚刀的标准化，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。直径d1与模数m的比值(q= d1 ／m)称为蜗杆的直径系数。 q=d1/m q称为蜗杆的 直径系数 d1=mq 　5.中心距 a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2) 　6.齿顶高系数ha*=1 顶隙系数 c*=0.2 螺旋角β1 、 β2 七、几何尺寸计算： 注意：d1=mq≠m1z1 八.蜗杆传动的标记 例题： m=10mm,d1=90mm,右旋,Z1=2的普通圆柱蜗杆的标记：ZA10×90R2 齿数为80的蜗轮蜗轮的标记：ZA10×80 蜗杆传动标记： 8.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构 一、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。