蝸桿與輪系設(shè)計等

1、第十一章第十一章 蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動一、組成、功能一、組成、功能蝸桿蝸輪組成n二、特點二、特點結(jié)構(gòu)：中間平面 齒條齒輪整體：螺旋傳動雙重特性功能：用來傳遞空間互相垂直而不相交的兩軸間的運動和動力的傳動機構(gòu)；交錯軸，90； 3齒寬系數(shù)：直齒圓錐齒輪傳動，因輪齒由大端向小端縮小，載荷沿齒寬分布不均勻，R不宜取得太大，一般取R=0.150.35。傳動比大時 ， R=0.250.30. 2齒數(shù)z 錐齒輪不產(chǎn)生根切的齒數(shù)比圓柱齒輪少， 。 常取小輪齒數(shù) 。cos17minz201z （三）主要參數(shù)選擇 1模數(shù)m 大端模數(shù)m為標(biāo)準(zhǔn)值，模數(shù)過小加工、檢驗都不方便，一般取 m 2mm。4. 分度圓錐角

2、221tanzz四四 蝸桿傳動的受力分析蝸桿傳動的受力分析 與斜齒輪受力相似，不考慮摩擦力時作用于齒面上的法向力可分解為圓周力Ft 、徑向力Fr 和軸向力Fa ： tan222t2r1r222t1a2a111 tFFFdTFFFdTF作用力大?。鹤饔昧Ψ较颍?a1 tFF2t1aFF2r1rFF主動輪Ft1與v1反向；從動輪Ft2與v2同向；r 指向各自輪心；主動輪a1用左右手定則判斷：左旋用左手，右旋用右手，四指彎曲與主動輪轉(zhuǎn)向一致、大拇指伸直指向軸向力方向。 失效形式失效形式 蝸桿傳動中，由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因，蝸桿螺旋部分的強度總是高于蝸輪輪齒的強度，所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。 蝸桿傳

3、動中蝸桿與蝸輪齒面間的相對滑動速度較大，效率低，摩擦發(fā)熱大，其主要失效形式是蝸輪齒面產(chǎn)生膠合，點蝕及磨損。在一般閉式傳動中容易出現(xiàn)膠合或點蝕，開式傳動中主要是輪齒的磨損和彎曲折斷。 設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計準(zhǔn)則 根據(jù)蝸桿傳動的失效形式和工作特點，對于閉式蝸桿傳動，通常是按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，而按齒根彎曲疲勞強度進行校核，此外，對于連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動，還應(yīng)作熱平衡核算；對于開式傳動，通常只需按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計；對蝸桿來說，主要是控制蝸桿軸變形，應(yīng)對其進行剛度計算。 蝸桿一般是用碳素鋼或合金鋼制成。 高速重載且載荷變化較大的條件下，常用20CrMnTi 、 20Cr等，經(jīng)滲碳淬火，5863H

4、RC； 高速重載且載荷穩(wěn)定的條件下常用45鋼、40Cr等，經(jīng)表面淬火，4555HRC； 對于不重要的傳動及低速中載蝸桿，可采用45鋼調(diào)質(zhì)，220250HBS。12.9.3 蝸桿傳動的材料選擇及蝸輪常用材料蝸桿傳動的材料選擇及蝸輪常用材料的許用應(yīng)力的許用應(yīng)力 蝸桿材料蝸桿材料 蝸輪常用材料為青銅和鑄鐵。 錫青銅（ZcuSn10Pb1）的抗膠合和耐磨性能好，允許的滑動速度v25m/s，易于切削加工，但價格較貴； 滑動速度較低的傳動，可用鋁鐵青銅ZcuAl10Fe3，它的抗膠合能力遠(yuǎn)比錫青銅差，但強度較高，價格便宜，一般用于 v4m/s的傳動； 鑄鋁青銅適用于v10m/s ； 在低速輕載或不重要的傳

5、動中，蝸輪可用灰鑄鐵（HT200或HT300）制造，允許v2m/s 。蝸輪材料蝸輪材料蝸輪常用材料及許用應(yīng)力蝸輪常用材料及許用應(yīng)力材料牌號材料牌號鑄造方法鑄造方法適用的滑適用的滑動速度動速度vs /(m/s)許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力 H H/MPa/MPa滑動速度滑動速度vs /(m/s)0.50.51 12 23 34 46 68 8ZCuSn10Pb1ZCuSn10Pb1砂模砂模金屬模金屬模2525134134200200ZCuSnPb5Zn5ZCuSnPb5Zn5砂模砂模金屬模金屬模離心澆鑄離心澆鑄1212128128134134174174ZCuA19Fe3ZCuA19Fe3砂模砂模金

6、屬模金屬模離心澆鑄離心澆鑄10102502502302302102101801801601601201209090HT150(120HT150(120150HBS)150HBS)HT200(120HT200(120150HBS)150HBS)砂模砂模221301301151159090注：注：1.1.表中表中H 是蝸桿齒面硬度是蝸桿齒面硬度350HBW350HBW條件下的值，若條件下的值，若350HBW350HBW時時H 需降低需降低15%15%20%20%。 2.2.當(dāng)傳動短時工作時，可將表中錫青銅的當(dāng)傳動短時工作時，可將表中錫青銅的H 值增加值增加40%40%50%50%。12.9.4 蝸

7、桿傳動的強度計算蝸桿傳動的強度計算 由失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則可知，在進行蝸桿傳動的強度計算時，只需作蝸輪輪齒的強度計算。 1.1.蝸輪齒面接觸強度計算蝸輪齒面接觸強度計算 蝸桿傳動可以近似地看作齒條與斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動，并考慮蝸桿和蝸輪齒廓特點，可得齒面接觸疲勞強度的校核公式和設(shè)計公式。H221222212H500500ZdmKTddKT校核公式校核公式22212)500(KTZdmH設(shè)計公式設(shè)計公式2蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度 蝸輪輪齒彎曲疲勞強度所限定的承載能力，大都超過齒面點蝕和熱平衡計算所限定的承載能力。只有在少數(shù)情況下，例如在強烈沖擊的傳動中，或蝸輪采用脆性材料時，

8、計算其彎曲強度才有意義。需要計算時可參考有關(guān)書籍。WttSHad02CorCSPttda80801100001）加散熱片；2）風(fēng)扇；3）冷卻管；d箱體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；8.1517.45S箱體表面積；t0油的工作溫度；ta周圍空氣的溫度；習(xí)題： 蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動一、選擇題1、當(dāng)兩軸線 時，可采用蝸桿傳動。（1）平行；（2）相交；（3）垂直交錯；2、在蝸桿傳動中，通常 為主動件。（1）蝸桿；（2）蝸輪；（3）蝸桿或蝸輪都可以；313、蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動相類似，其中 最易發(fā)生。（1）點蝕與磨損；（2）膠合與磨損；（3）輪齒折斷與塑性變形；4、蝸桿傳動中，輪齒承載能力的計算主要針對 來進行的。（1）蝸桿齒面接觸強度和蝸輪齒根抗彎強度；（2）蝸輪齒面接觸強度和蝸桿齒根抗彎強度；（3）蝸桿齒面接觸強度和齒根抗彎強度；（4）蝸輪齒面接觸強度和齒根抗彎強度；5、對閉式蝸桿傳動進行熱平衡計算，其主要目的是為了 。（1）防止?jié)櫥褪軣崤蛎浐笸庖?，造成環(huán)境污染；（2）防止?jié)櫥蜏囟冗^高而使?jié)櫥瑮l