第8章蝸桿傳動(dòng)

8.1

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸第8章蝸桿傳動(dòng)8.2

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料8.3

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8.4

蝸桿傳動(dòng)的效率和熱平衡計(jì)算8.5

普通圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)練習(xí)1練習(xí)2機(jī)械傳動(dòng)小結(jié)(特點(diǎn))1、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)1）傳動(dòng)比大;2）結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。?）具有自鎖性

4）摩擦、磨損嚴(yán)重，效率低；5）蝸輪需減摩、耐磨材料制造，成本高?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭2、蝸桿傳動(dòng)的類型3、普通蝸桿傳動(dòng)的精度等級(jí)1）圓柱蝸桿傳動(dòng)

2）環(huán)面蝸桿傳動(dòng)3）錐蝸桿傳動(dòng)112降低1、正確嚙合條件8.1普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算

蝸輪、蝸桿旋向相同中間平面—

通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面。8.1.1主要參數(shù)2、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及傳動(dòng)比in2n1i=---z1z2

=---3、蝸桿的分度圓直徑d1《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭d1Bpda2a2da2d2df2Ldf1da1hahfh21212120bgaa=====otatammm12dd1mqd×=1d1γ1β1πd1lpa1γ15、中心距a=r1+r2=m(q+z2)/24、蝸桿的導(dǎo)程角γ《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭8.2.2幾何尺寸計(jì)算(表8-4)qzdmzdltg1111===pg1.失效形式：2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1)閉式：2)開式：按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。8.2蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭3.材料(P129)齒面點(diǎn)蝕、膠合和磨損，通常發(fā)生在蝸輪。按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。Z≥90:按彎曲強(qiáng)度校核連續(xù)工作:要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。8.3.1蝸桿傳動(dòng)的受力分析8.3普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1.力的大小:2．力的方向《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)ω212pv2Fa1Ft2圓周力、徑向力：與直齒輪傳動(dòng)相同。軸向力:用主動(dòng)輪左、右手定則判定對(duì)應(yīng)力關(guān)系:Fr1Fr2⊙⊕ω1=-Fa2=-Fa1=-Fr2章頭ω1ω1ω2ω2ar1r212pv212pv2Fa1Fa1Ft2Ft2用左、右手法則確定蝸桿的軸向力方向及蝸輪的轉(zhuǎn)向：ω112pω2?v2《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)Fa1章頭1、蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算[σH]--蝸輪的許用接觸應(yīng)力K--載荷系數(shù)K=1.1~1.5MPa][32HEHaTKZZssr￡××=《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)ZE--材料系數(shù)(P

131)Zρ--接觸系數(shù)（圖8-6

）

計(jì)算說明:設(shè)計(jì)出a后要按表5-2取匹配值校核公式：設(shè)計(jì)公式：[]32H2×3srZZTKaE[σH]=KHN[σ0H][σ0H]—基本許用接觸應(yīng)力（表8-5

）

點(diǎn)蝕：1膠合：直接查表(8-5)8.3.2蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)章頭2、蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算（條件性計(jì)算）1、蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)][53.12212FFFYYmddKTssb￡=bsYYZKTdmFF22212][53.13YF2--齒形系數(shù)(圖8-7)-01401gb-=YYβ—螺旋角系數(shù)[σF]—許用彎曲應(yīng)力3、蝸桿的剛度計(jì)算][4832121ylEIFFyrt￡+=校核公式:設(shè)計(jì)公式:[σF]=KFN[σ0F]

(表8-7)8.3.2蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)章頭8.4.1相對(duì)滑動(dòng)速度Sd1--蝸桿分度圓直徑，mmn1--蝸桿的轉(zhuǎn)速，r/min--蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角,度8.4蝸桿傳動(dòng)的效率和熱平衡計(jì)算《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)u1cosg=m/s60×1000cos11dnpg=21su=+uu228.4.2效率章頭單位時(shí)間：產(chǎn)生的熱量=散發(fā)的熱量式中：KS—散熱系數(shù)8.15—17.45A—散熱面積ti—熱平衡時(shí)油溫，ti在800以內(nèi)

t0—周圍空氣溫度，t0

=2001熱平衡條件8.4.3蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算1000P（1-η）KSA（t1-t0）=2蝸桿傳動(dòng)的散熱措施CtAKPtSo80)1(10000i￡+-=h(1)增加散熱面積(2)加裝風(fēng)扇(3)加裝冷卻系統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)P—蝸桿傳動(dòng)的功率，KW—總效率8.4.4蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑章頭油泵冷卻器散熱措施《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)8.5普通圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)1.蝸桿的結(jié)構(gòu)章頭齒圈式：螺栓連接拼鑄整體式2.蝸輪結(jié)構(gòu)《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)過盈連接章頭整體式蝸輪《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭齒圈式蝸輪《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭澆鑄式鉸制孔螺栓連接式《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭Fa2Fa3Ft1Z1Fr1Fa1Z2n4Ft4Fr4Fa4已知：一對(duì)錐齒輪與蝸桿傳動(dòng)，Z1的轉(zhuǎn)向如圖示，求：（1）定出蝸桿和蝸輪的合理旋向及蝸輪的轉(zhuǎn)向。（2）繪出主動(dòng)錐齒輪和蝸輪的受力方向n1n3n2右旋【練習(xí)1】《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)已知：斜齒輪、蝸桿減速器。Z1的轉(zhuǎn)向和旋向如圖，若使中間軸受力最小，畫出1）蝸輪的轉(zhuǎn)向和旋向。2）畫出Z2和蝸桿傳動(dòng)的受力圖。Z1Z2Ft2Fr2Fa2Ft4Fa4Fr4Ft3Fa3Fr3Z3Z4右旋；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)n1n2n3【練習(xí)2】《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)小結(jié)二.傳動(dòng)裝置分類一.傳動(dòng)裝置在機(jī)器中的作用：1.傳遞分配能量－平穩(wěn)、無噪音、具安全保護(hù)、簡(jiǎn)單成本低。

i不恒定、結(jié)構(gòu)尺寸大、軸上壓力大、η低?！咚偌?jí)－尺寸小、η高、傳遞的P、v范圍廣、傳動(dòng)可靠。平穩(wěn)差、沖擊大、噪音高→精度要求高→成本高摩擦傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)2.改變轉(zhuǎn)速3.改變運(yùn)動(dòng)形式《機(jī)械設(shè)計(jì)》蝸桿傳動(dòng)章頭三.傳動(dòng)方案的布置:1.帶傳動(dòng)：(承載力小,平穩(wěn),緩沖吸振)→高速級(jí)→低速級(jí)→中小功率,間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，高速級(jí)(易形成油膜→增加η)?！灰擞糜诖蠊β蕚鲃?dòng)→改變軸的方向才用→高速級(jí)(減小尺寸)→低速級(jí)(減少磨損)高速級(jí)→要求平穩(wěn)∵n越高(P同)→T越小→F越小→對(duì)沖擊振動(dòng)越敏感2.鏈傳動(dòng)：(運(yùn)動(dòng)不均勻,動(dòng)載荷隨n增大而增大)4.錐齒輪(加工困難,精度低)5.開式齒輪傳動(dòng)(磨損大)3.蝸桿傳動(dòng)：(i大,平穩(wěn),η低)