機(jī)械設(shè)計(jì)11蝸桿傳動(dòng)ppt課件

1、 第第11章章 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)11-1 11-1 蝸桿傳動(dòng)概述蝸桿傳動(dòng)概述11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型11-3 11-3 普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸普通蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)與尺寸11-4 11-4 普通蝸桿傳動(dòng)的承載才干計(jì)算普通蝸桿傳動(dòng)的承載才干計(jì)算11-6 11-6 圓柱蝸桿與蝸輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)圓柱蝸桿與蝸輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)11-5 11-5 蝸桿傳動(dòng)的效率、光滑和熱平衡計(jì)蝸桿傳動(dòng)的效率、光滑和熱平衡計(jì)算算11-1 11-1 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 概述概述 作用：作用： 用于傳送交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。用于傳送交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 蝸桿自動(dòng)、蝸輪從動(dòng)。蝸桿自動(dòng)、蝸輪從動(dòng)。9090

2、構(gòu)成：假設(shè)單個(gè)斜齒輪的齒數(shù)很少如構(gòu)成：假設(shè)單個(gè)斜齒輪的齒數(shù)很少如z1=1而且而且1很大時(shí)，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完好的螺旋。很大時(shí)，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完好的螺旋。111所得齒輪稱(chēng)為所得齒輪稱(chēng)為: :蝸桿。蝸桿。而嚙合件稱(chēng)為而嚙合件稱(chēng)為: :蝸輪。蝸輪。蝸桿蝸桿222蝸輪蝸輪改良措施：將刀具做成蝸桿狀，用范成法切制蝸輪，改良措施：將刀具做成蝸桿狀，用范成法切制蝸輪， 所得蝸輪蝸桿為線接觸。所得蝸輪蝸桿為線接觸。點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 傳動(dòng)比大、構(gòu)造緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。傳動(dòng)比大、構(gòu)造緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。分度機(jī)構(gòu)：分度機(jī)構(gòu)：i=1000, i=1000, 通常通常i=880i=880缺

3、陷：缺陷： 傳動(dòng)效率低、蝸輪齒圈用青銅制造，本錢(qián)傳動(dòng)效率低、蝸輪齒圈用青銅制造，本錢(qián)高。高。線接觸線接觸類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿圓柱蝸桿11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿環(huán)面蝸桿錐蝸桿錐蝸桿 錐蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿是由在節(jié)錐上分布的等導(dǎo)程的螺旋構(gòu)成的，而蝸輪在外觀上就像一個(gè)曲線錐齒輪，它是用與錐蝸桿類(lèi)似的錐滾刀在普通滾齒機(jī)加工而成的。類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸

4、桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿的齒面普通是在車(chē)床上用直線刀刃普通圓柱蝸桿的齒面普通是在車(chē)床上用直線刀刃的車(chē)刀切制而成，車(chē)刀安裝位置不同，加工出的蝸桿的車(chē)刀切制而成，車(chē)刀安裝位置不同，加工出的蝸桿齒面的齒廓外形不同。齒面的齒廓外形不同。普通圓柱蝸桿普通圓柱蝸桿類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱蝸桿圓弧圓柱蝸桿 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的區(qū)別僅是圓弧圓

5、柱蝸桿傳動(dòng)與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的區(qū)別僅是加工用的車(chē)刀為圓弧刀刃。加工用的車(chē)刀為圓弧刀刃。傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)特點(diǎn)：1傳動(dòng)效率高，普通可達(dá)傳動(dòng)效率高，普通可達(dá)90%以上；以上；2承載才干高，約為普通圓柱蝸桿的承載才干高，約為普通圓柱蝸桿的1.52.5倍；倍；3構(gòu)造緊湊。構(gòu)造緊湊。類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 阿基米德螺線阿基米德螺線2

6、阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿單刀加工單刀加工阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿(ZA)類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿(ZA)阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿雙刀加工雙刀加工阿基米德螺線阿基米德螺線類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)

7、 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿(ZI)漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線漸開(kāi)線基圓基圓類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 dx延伸漸開(kāi)線延伸漸開(kāi)線車(chē)刀對(duì)中齒厚中心法面車(chē)刀對(duì)中

8、齒厚中心法面法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿(ZN)類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿(ZN) dx延伸漸開(kāi)線延伸漸開(kāi)線2車(chē)刀對(duì)中齒槽中心法面車(chē)刀對(duì)中齒槽中心法面類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳

9、動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK)2近似于阿基米德螺線近似于阿基米德螺線是一種非線性螺旋齒面是一種非線性螺旋齒面蝸桿。不能在車(chē)床上加蝸桿。不能在車(chē)床上加工，只能在銑削或磨削，工，只能在銑削或磨削，加工時(shí)工件作螺旋運(yùn)動(dòng)，加工時(shí)工件作螺旋運(yùn)動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。砂輪砂輪類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)

10、 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 環(huán)面蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：環(huán)面蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)： 1傳動(dòng)效率高，普通可達(dá)傳動(dòng)效率高，普通可達(dá)8590%；2承載才干高，約為阿基米德蝸桿的承載才干高，約為阿基米德蝸桿的24倍；倍；3要求制造和安裝精度高。要求制造和安裝精度高。環(huán)面蝸桿環(huán)面蝸桿類(lèi)類(lèi)型型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 11-2 11-2 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱普通圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿漸開(kāi)線蝸

11、桿漸開(kāi)線蝸桿 法向直廓蝸桿法向直廓蝸桿 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 錐蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：錐蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)： 錐蝸桿錐蝸桿1同時(shí)接觸的點(diǎn)數(shù)較多，重合度大；同時(shí)接觸的點(diǎn)數(shù)較多，重合度大； 2傳動(dòng)比范圍大，普通為傳動(dòng)比范圍大，普通為10360； 3承載才干和傳動(dòng)效率高；承載才干和傳動(dòng)效率高； 4制造安裝簡(jiǎn)便，工藝性好。制造安裝簡(jiǎn)便，工藝性好。 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿最常用最常用d d蝸桿旋向：左旋、右旋蝸桿旋向：左旋、右旋( (常用常用) )1111精度等級(jí)：精度等級(jí)：對(duì)于普通動(dòng)力傳動(dòng)，按如下等級(jí)制造：對(duì)于普通動(dòng)力傳動(dòng)，按如下等級(jí)制造：v17.5 m/s -7v17.5 m/s -7級(jí)精度；級(jí)精度

12、；v1 3 m/s -8v1 3 m/s -8級(jí)精度；級(jí)精度；v11.5 m/s -9v112 m/s vS 12 m/s時(shí)時(shí) ZCuSn10P1 ZCuSn10P1錫青銅制造。錫青銅制造。vS 12 m/s時(shí)時(shí) ZCuSn5Pb5Zn5錫青銅錫青銅vS 6 m/s時(shí)時(shí) ZCuAl10Fe3鋁青銅。鋁青銅。vS 2 m/s時(shí)時(shí)球墨鑄鐵、灰鑄鐵。球墨鑄鐵、灰鑄鐵。11-4 11-4 普通蝸桿傳動(dòng)的承載才干計(jì)算普通蝸桿傳動(dòng)的承載才干計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是齒面相對(duì)滑動(dòng)速度大，導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重和磨損加劇。二、蝸桿傳動(dòng)的常用資料二、蝸桿傳動(dòng)的常用資料 三、蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么三、蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么 * 蝸桿

13、的剛度計(jì)算蝸桿的剛度計(jì)算 * 蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算* 蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算為了防止齒面過(guò)度磨損引起的失效，應(yīng)進(jìn)展：為了防止齒面過(guò)度磨損引起的失效，應(yīng)進(jìn)展：* 傳動(dòng)系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算 為了防止蝸桿剛度缺乏引起的失效，應(yīng)進(jìn)展：為了防止蝸桿剛度缺乏引起的失效，應(yīng)進(jìn)展：為了防止過(guò)熱引起的失效，就要進(jìn)展：為了防止過(guò)熱引起的失效，就要進(jìn)展： 四、圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析四、圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析Ft2Fr2Fa2Ft1Fr1Fa122法向力可分解為三個(gè)分力：法向力可分解為三個(gè)分力：圓周力：圓周力：FtFt軸向力：軸向力：FaF

14、a徑向力：徑向力：FrFr且有如下關(guān)系：且有如下關(guān)系：Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / d1 =2T2 / d2 = Ft2 tg式中：式中：T1 、T1分別為作用在蝸桿與蝸輪上的扭矩。分別為作用在蝸桿與蝸輪上的扭矩。T2= T1 i 22111p212p由相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理可知由相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理可知: :v2 = v1 + vS 齒面間滑動(dòng)速度齒面間滑動(dòng)速度vSvS= v1 / cos vS = v2 2+ v1 2作速度向量圖，得作速度向量圖，得: :v2 = v1 tg蝸輪的轉(zhuǎn)向蝸輪的轉(zhuǎn)向: :v22222CW蝸輪轉(zhuǎn)向確實(shí)定蝸輪轉(zhuǎn)向確實(shí)定 vSttv1v21

15、11112p12p右旋蝸桿：伸出左手，四指順蝸桿轉(zhuǎn)向，那么蝸輪右旋蝸桿：伸出左手，四指順蝸桿轉(zhuǎn)向，那么蝸輪的的 切向速切向速 度度vp2的方向與拇指指向一樣。的方向與拇指指向一樣。用手勢(shì)確定蝸輪的轉(zhuǎn)向：用手勢(shì)確定蝸輪的轉(zhuǎn)向：左旋蝸桿：用右手判別，方法一樣。左旋蝸桿：用右手判別，方法一樣。2222v2v2蝸輪的轉(zhuǎn)向蝸輪的轉(zhuǎn)向因蝸輪蝸桿相當(dāng)于螺旋副的運(yùn)動(dòng)，有一種適用且簡(jiǎn)便的轉(zhuǎn)向判別方法：ar1r2蝸桿傳動(dòng)受力方向的斷定蝸桿傳動(dòng)受力方向的斷定 12pFt2Fa1Fr1Fr2222)2)蝸輪切向力指向與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，且蝸輪切向力指向與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，且 Ft2=- Ft2=-Fa1 Fa1 ；4)4

16、)蝸輪蝸桿所受徑向力垂直于各自的軸線，蝸輪蝸桿所受徑向力垂直于各自的軸線， 且且 Ft1=-Fa2 Ft1=-Fa2 ； ；3)3)蝸桿切向力指向與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，且蝸桿切向力指向與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，且 Ft1=-Fa2 Ft1=-Fa2 ； 1)1)蝸桿所受扭矩蝸桿所受扭矩T1T1與轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向11一致；一致；T1T1T1T11111Ft1Ft1Fa2Fa2五、五、 圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度校核公式：齒面接觸強(qiáng)度校核公式：L0 KFnH = ZEa3KT2= ZEZ = ZEZ H H 由上式可得設(shè)計(jì)公式：由上式可得設(shè)計(jì)公式：式中式中K K為載荷系數(shù)，取：

17、為載荷系數(shù)，取：K = KA Kv K K = KA Kv K Z- Z- 接觸線長(zhǎng)度和曲率半徑對(duì)接觸強(qiáng)度的影響系數(shù)。接觸線長(zhǎng)度和曲率半徑對(duì)接觸強(qiáng)度的影響系數(shù)。蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度計(jì)算與斜齒輪類(lèi)似，仍以赫茲公式為根底。以蝸輪蝸桿的節(jié)點(diǎn)處嚙合相應(yīng)參數(shù)代入即可。222121211111EEbFnH赫茲公式赫茲公式: a KT2H H ZEZZEZ23H -H -許用接觸應(yīng)力按下表選取。許用接觸應(yīng)力按下表選取。1接觸強(qiáng)度接觸強(qiáng)度 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 d1/a3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 影響系數(shù)影響系數(shù)ZZZC蝸桿蝸桿運(yùn)用系數(shù)運(yùn)用系

18、數(shù)KAKA任務(wù)類(lèi)型任務(wù)類(lèi)型 I II III I II III 載荷性質(zhì)載荷性質(zhì) 均勻、無(wú)沖擊均勻、無(wú)沖擊 不均勻、小沖擊不均勻、小沖擊 不均勻、大沖擊不均勻、大沖擊 每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù) 50 50 起動(dòng)載荷起動(dòng)載荷 小小 較較 大大 大大 KA 1 1.15 1.2 動(dòng)載系數(shù)動(dòng)載系數(shù)Kv Kv ， 當(dāng)當(dāng)V2 3 m/s , Kv=11.1 V2 3 m/s , Kv=11.1 當(dāng)當(dāng)V23 m/s , Kv=1.11.2 V23 m/s , Kv=1.11.2 齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)K K ，當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí)，當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí) , ,取取K =1 K =1 當(dāng)載荷變化時(shí)當(dāng)載荷變化時(shí)

19、 , ,取取K =1.11.3 K =1.11.3 ZA,ZI,ZN,ZK蝸桿蝸桿2蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度 計(jì)算計(jì)算 53.12212FFaFYYmddKT校核計(jì)算：校核計(jì)算： 設(shè)計(jì)公式：設(shè)計(jì)公式： 32221253.1mmYYzKTdmFaFF-F-許用彎曲應(yīng)力；許用彎曲應(yīng)力；蝸輪的許用彎曲應(yīng)力蝸輪的許用彎曲應(yīng)力FF蝸輪資料蝸輪資料 鑄造方法鑄造方法 鑄錫青銅鑄錫青銅 砂鑄模型砂鑄模型 40 2940 29ZCuSn10P1 ZCuSn10P1 金屬模鑄造金屬模鑄造 56 4056 40鑄錫鋅青銅鑄錫鋅青銅 砂鑄模型砂鑄模型 26 2226 22ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn

20、5Pb5Zn5 金屬模鑄造金屬模鑄造 32 2632 26鑄鋁鐵青銅鑄鋁鐵青銅 砂鑄模型砂鑄模型 80 5780 57ZCuAl10Fe3 ZCuAl10Fe3 金屬模鑄造金屬模鑄造 90 6490 64HT150 HT150 砂鑄模型砂鑄模型 40 2840 28HT200 HT200 砂模鑄造砂模鑄造 48 3448 34灰鑄鐵灰鑄鐵單側(cè)任務(wù)單側(cè)任務(wù) 雙側(cè)任務(wù)雙側(cè)任務(wù)0F0F -1F -1F2蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度 計(jì)算計(jì)算 53.12212FFaFYYmddKT校核計(jì)算：校核計(jì)算： 設(shè)計(jì)公式：設(shè)計(jì)公式： 32221253.1mmYYzKTdmFaFYFa2 -YFa2 -為蝸輪

21、齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)以及蝸為蝸輪齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)以及蝸輪輪 變位系數(shù)選取變位系數(shù)選取, ,詳見(jiàn)下頁(yè)線圖。詳見(jiàn)下頁(yè)線圖。Y -Y -為螺旋角影響系數(shù)，為螺旋角影響系數(shù)， Y =1- Y =1-/140/140F-F-許用彎曲應(yīng)力；許用彎曲應(yīng)力；3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.710 11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 80 100 400 Z

22、v 蝸輪的齒形系數(shù)蝸輪的齒形系數(shù)YFa2x2=-0.5-0.3-0.20.30.20.10.40.50.70.80.90.6-0.3-0.3-0.4-0.4x=1x2=0實(shí)際根切極限實(shí)際根切極限齒頂變尖極限齒頂變尖極限一、蝸桿傳動(dòng)的效率一、蝸桿傳動(dòng)的效率功率損耗：嚙合損耗、軸承摩擦損耗、攪油損耗。功率損耗：嚙合損耗、軸承摩擦損耗、攪油損耗。=0.950.96tg(+v )tg(+v )tg tg 蝸桿自動(dòng)時(shí)，總效率計(jì)算公式為：蝸桿自動(dòng)時(shí)，總效率計(jì)算公式為：式中式中: :為蝸桿導(dǎo)程角為蝸桿導(dǎo)程角; ; vv稱(chēng)為當(dāng)量摩擦角，稱(chēng)為當(dāng)量摩擦角， v=arctg f v v=arctg f vf v為當(dāng)

23、量摩擦系數(shù)為當(dāng)量摩擦系數(shù) ， 11-5 11-5 蝸桿傳動(dòng)的效率、光滑和熱平衡計(jì)蝸桿傳動(dòng)的效率、光滑和熱平衡計(jì)算算 Z1效率與蝸桿頭數(shù)的大致關(guān)系為：效率與蝸桿頭數(shù)的大致關(guān)系為：蝸桿頭數(shù)蝸桿頭數(shù)Z1 總總 效效 率率 0.70 0.80 0.90 0.95 tg1 =Z1 /q tg1 =Z1 /q vv， f v f v取值見(jiàn)下頁(yè)表取值見(jiàn)下頁(yè)表 3.00 0.028 136 0.035 2 0.045 235 4.00 0.024 122 0.031 147 0.04 217 5.00 0.022 116 0.029 140 0.035 2 8.00 0.018 102 0.026 129 0

24、.03 143 10.0 0.016 055 0.024 122 15.0 0.014 048 0.020 109 24.0 0.013 045當(dāng)量摩擦系數(shù)和當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦系數(shù)和當(dāng)量摩擦角 蝸輪資料蝸輪資料 錫青銅錫青銅 無(wú)錫青銅無(wú)錫青銅 灰鑄鐵灰鑄鐵 蝸桿齒面硬度蝸桿齒面硬度 HRC45 其他情況其他情況 HRC45 HRC45 其他其他 滑動(dòng)速度滑動(dòng)速度 fv v fv v fv v fv v fv v 0.01 0.11 6 17 0.12 651 0.18 1012 0.18 1012 0.19 10450.10 0.08 4 34 0.09 543 0.13 724 0.14 7

25、58 0.16 9050.50 0.055 309 0.065 343 0.09 509 0.09 509 0.1 5431.00 0.045 235 0.055 309 0.07 4 0.07 4 0.09 5092.00 0.035 2 0.045 235 0.055 309 0.07 4vs m/s 蝸桿加工困難蝸桿加工困難 過(guò)大過(guò)大當(dāng)當(dāng) 28 28 時(shí)，效率時(shí)，效率 添加很少。添加很少。當(dāng)當(dāng) v v 時(shí)，蝸桿具有自時(shí)，蝸桿具有自鎖性，但效率鎖性，但效率 很低。很低。50%50%=0.950.96tg(+v )tg(+v )tg tg 分析：分析：上述公式不直觀，工程上常用以下估計(jì)值。閉

26、式傳動(dòng)：閉式傳動(dòng)：z1=1 =0.700.75z1=2 =0.750.82z1=4 =0.870.92z1=1、2 =0.600.70開(kāi)式傳動(dòng)：開(kāi)式傳動(dòng)：0 10 20 30 40 50 20406080100效率效率% 在在=45=45-/2 /2 處效率曲線有極大值。處效率曲線有極大值。f v =tgv =0.12對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)，宜采用多頭蝸桿對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)，宜采用多頭蝸桿自鎖極限自鎖極限普通?。浩胀ㄈ。?25 510 1015 1525 25 載荷類(lèi)型載荷類(lèi)型 重重 重重 中中 不限不限不限不限 不限不限不限不限900 500 350 220 150 100 80 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 v/cSt4

27、0 蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度速度vs/(m/s)給油方法給油方法 油池光滑油池光滑 噴油光滑噴油光滑或或 油池光滑油池光滑 噴油壓力噴油壓力 MPa 0.7 2 3 表表11-21 蝸桿傳動(dòng)的光滑油粘度薦用值及給油方法蝸桿傳動(dòng)的光滑油粘度薦用值及給油方法當(dāng)當(dāng)vs 510 m/svs 510 m/s時(shí)，采用油池浸油光滑。為了減少攪時(shí)，采用油池浸油光滑。為了減少攪油損失，下置式蝸桿不宜浸油過(guò)深，約為一個(gè)齒高。油損失，下置式蝸桿不宜浸油過(guò)深，約為一個(gè)齒高。當(dāng)當(dāng)vs 1015 m/svs 1015 m/s時(shí)，采用壓力噴油光滑。時(shí)，采用壓力噴油光滑。當(dāng)當(dāng)v1 4 m/sv1 4 m/s時(shí)

28、，采用蝸桿在上的構(gòu)造。時(shí)，采用蝸桿在上的構(gòu)造。ra/3 一一個(gè)個(gè)齒齒高高三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算由于蝸桿傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大，假設(shè)不及時(shí)散熱，會(huì)引起箱體內(nèi)，油溫升高，光滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此，對(duì)延續(xù)任務(wù)的閉式蝸桿傳動(dòng)必需進(jìn)展熱平衡計(jì)算由熱平衡條件：由熱平衡條件：H1= H2, H1= H2, 得：得：ta = ta + ta = ta + d Sd S1000P1(1-) 1000P1(1-) 其中：其中：P1-P1-蝸桿傳送的功率；蝸桿傳送的功率；d-d-外表散熱系數(shù)；普通取：外表散熱系數(shù)；普通?。篸=8.1517.45 d=8.1517.45 W/(m2 )W/(m2 )S-S-散熱面積散熱面積, m2, , m2,