《機(jī)械設(shè)計(jì)電子教案第六章 蝸桿傳動(dòng).pptx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)電子教案第六章 蝸桿傳動(dòng).pptx（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第六章 蝸桿傳動(dòng),東北大學(xué)國(guó)家工科機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地,目 錄,6-1 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,6-2 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與幾何尺寸,6-3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料,6-4 蝸桿傳動(dòng)的受力分析、轉(zhuǎn)向判定與滑動(dòng)速度,6-5 蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算,6-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,一、特點(diǎn),3、傳動(dòng)比大，準(zhǔn)確恒定，一般 i=580,2、重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低 （連續(xù)嚙合）,6、齒面間滑動(dòng)速度大，發(fā)熱磨損大（需熱平衡計(jì)算）,5、可實(shí)現(xiàn)自鎖（效率低于40% ）,4、傳動(dòng)效率低，z1=1 =0.70.75, z1=2 =0.750.82,7、技術(shù)數(shù)據(jù): n

2、1=4000 r/min; v1=69 m/s; P=1000kW; T2=700 kNm,1、傳遞空間交錯(cuò)軸間運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力常用,二、類型,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,齒型：軸垂面：阿基米德螺線 軸 面：直廓（ x1=20直齒條齒廓 ）特點(diǎn)：加工方便，應(yīng)用廣，不能磨削，精度低,加工：直刃車刀，切削刃過(guò)軸線,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,加工：兩把梯形直刃刀加工，切削刃面與蝸桿基圓柱相切,齒形：軸垂面：漸開線， 軸剖面：凸齒廓 基圓柱切面:直齒廓,特點(diǎn)：可滾切、磨削，制造精度高,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,加工：直刃車刀切削刃面在蝸桿螺旋線法面內(nèi),齒形：蝸桿：軸垂面：延伸

3、漸開線， 軸剖面：凸齒廓 法 面：直廓（齒形角n=20 ）,特點(diǎn)：可車、指狀銑刀、盤銑刀加工，磨削困難,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,加工：直刃銑刀或砂輪在蝸桿螺旋線齒間法面內(nèi)齒形：蝸桿：軸垂面：近似阿基米德螺線 軸剖面：凸齒廓 齒法面：凸齒廓特點(diǎn)：不能車，可銑、可磨獲得高精度，應(yīng)用廣泛,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,加工：凸圓弧車刀車削加工齒形：蝸桿軸剖面：凹圓弧 蝸輪端面齒廓：凸圓弧特點(diǎn)：高承載(普蝸50%)、高效90%、應(yīng)用廣泛,6-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,三、精度等級(jí),6-2蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型,1、精度等級(jí)：GB10095-88規(guī)定，1-12級(jí)（12級(jí)最低）,2、精度選擇：傳動(dòng)功率、使用

4、條件、蝸輪圓周速度 （P141表6-1）,6-2蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸,一、主要參數(shù)與選擇,1、模數(shù)m和齒形角a,（1）中間平面： 過(guò)蝸桿軸線、 垂直蝸輪軸線的平面,（2）嚙合關(guān)系：齒條、齒輪嚙合 mx1= mt2 = m; ax1= at2=a ；2=1,(3)基準(zhǔn)蝸桿齒形角： 阿基米德蝸桿（ZA）： ax1= 20 延伸漸開線蝸桿（ZN）：an1= 20 漸開線蝸桿（ZI）： an1= 20 法面與軸面齒形角的關(guān)系：,中間平面,6-2蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸,一、主要參數(shù)與選擇,2、蝸桿的分度圓直徑d1,分析：蝸輪滾刀的形狀、尺寸和與之嚙合的蝸桿尺寸基本相同， 為了限制滾刀的數(shù)目，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

5、定對(duì)應(yīng)每一模數(shù),僅有有限 數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑d1。,6-2蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸,一、主要參數(shù)與選擇,3、蝸桿的頭數(shù)z1、z2按傳動(dòng)比與效率要求選定,選取原則：(1) i大，取z1小，（避免z2過(guò)大，蝸輪尺寸大）(2) 傳遞功率大，選大z1(避免發(fā)熱、功率損失)(3) z1=1、2、4、6(4) z2=2780（d2、m、z2 的關(guān)系）,z1小，機(jī)構(gòu)緊湊、加工方便；效率較低；,z1大，效率越高，加工困難。 通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。,6-2蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸,一、主要參數(shù)與選擇,4、主要尺寸,蝸輪 蝸桿,二.蝸桿傳動(dòng)變位,6-2蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與幾何尺寸,2、變位特點(diǎn)：刀

6、具相對(duì)蝸輪輪坯徑向移動(dòng)，刀具參數(shù)不變,4、變位系數(shù)： 中心距 變位系數(shù),3、變位傳動(dòng)：蝸輪變位、蝸桿不變 蝸輪尺寸改變，分圓節(jié)圓重合 蝸桿尺寸不變，節(jié)圓與分度圓不重合,1、變位目的：(1)湊中距(2)提高承載能力和傳動(dòng)效率,6-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料,一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,1、蝸桿剛度不足：蝸桿齒強(qiáng)度高，只計(jì)算軸強(qiáng)度、剛度,2、蝸輪膠合、點(diǎn)蝕、磨損（條件性設(shè)計(jì)）,閉式傳動(dòng)：按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（降低許用應(yīng)力考慮磨損、膠合） 校核彎曲強(qiáng)度,開式傳動(dòng)：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì),3、系統(tǒng)過(guò)熱：熱平衡計(jì)算,二、常用材料,要求：強(qiáng)度足夠，良好的減摩性、耐磨性、抗膠合能力,6-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)

7、計(jì)準(zhǔn)則、常用材料,蝸輪材料：錫青銅:(ZCuSn10Pb1等)， 耐磨好，價(jià)格高，用于VS3 m/s鋁青銅:(ZCuAl19Mn2等)，耐磨差，強(qiáng)度高，價(jià)格低VS2 m/s鑄 鐵：耐磨差，強(qiáng)度低，價(jià)格低，有自鎖要求傳動(dòng),蝸桿材料：高速重載合金鋼 滲碳淬火(15Cr，20Cr，20CrMnTi)、硬度5862HRC 表面淬火(45，40Cr，40CrNi) 、硬度4550HRC 一般低速中載碳鋼(40，45)調(diào)質(zhì)，硬度200300HBS,一、輪齒受力分析,6-4蝸桿傳動(dòng)受力分析和載荷計(jì)算,1、大小與相互關(guān)系,3、轉(zhuǎn)向判定,6-4蝸桿傳動(dòng)受力分析和載荷計(jì)算,6-4蝸桿傳動(dòng)受力分析與載荷計(jì)算,4、滑

8、動(dòng)速度VS,二、載荷計(jì)算,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,一、蝸輪齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算（按齒輪方法推導(dǎo)）,1、計(jì)算模型：中間平面，齒條與齒輪嚙合（斜齒）,2、接觸應(yīng)力計(jì)算,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,二、蝸輪齒根彎強(qiáng)度計(jì)算（按斜齒輪近似計(jì)算),1、計(jì)算模型： 按斜齒輪近似計(jì)算,2、彎強(qiáng)度計(jì)算式,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,三、蝸桿剛度計(jì)算（略）,1、閉式蝸桿傳動(dòng)效率,四、蝸桿傳動(dòng)效率與熱平衡計(jì)算,= 1 .2. 3,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,、閉式蝸桿熱平衡計(jì)算,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,3、蝸桿傳動(dòng)散熱措施,（1） 加散熱片以增大散熱面積,（2） 在蝸桿軸端加裝風(fēng)扇以

9、加速空氣流通,6-5蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算,3、蝸桿傳動(dòng)散熱措施,(3) 加冷卻管路或壓力噴油循環(huán)潤(rùn)滑冷卻,傳動(dòng)箱內(nèi)裝循環(huán)冷卻管路,傳動(dòng)箱外裝循環(huán)冷卻器,6-6蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu),一、蝸桿的結(jié)構(gòu),蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以常和軸做成一個(gè)整體。當(dāng)蝸桿螺旋部分的直徑較大時(shí)，可以將軸與蝸桿分開制作。,無(wú)退刀槽，加工螺旋部分時(shí)只能用銑制的辦法,有退刀槽，螺旋部分可用車制，也可用銑制加工，但該結(jié)構(gòu)的剛度 較前一種差。,6-6蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu),圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2,二、蝸輪的結(jié)構(gòu),為了減摩的需要，蝸輪通常要用青銅制作。為了節(jié)省銅材，當(dāng)蝸輪直徑較大時(shí)，采用組合式蝸輪結(jié)構(gòu)，齒圈用青銅，輪芯用鑄鐵或碳素鋼。常用蝸輪的結(jié)構(gòu)形式如下：,本章結(jié)束,謝謝觀看/歡迎下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,