蝸桿傳動(尤晶晶)課件

第十章蝸桿傳動尤晶晶蝸桿機構(gòu)蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和轉(zhuǎn)矩，通常是兩軸在空間相互垂直，軸交錯角。傳動中一般蝸桿是主動件，蝸輪是從動件。蝸桿機構(gòu)蝸桿傳動機構(gòu)的特點蝸桿傳動的最大特點是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大。傳動平穩(wěn)、噪聲小?？芍瞥删哂凶枣i性的蝸桿。蝸桿傳動的主要缺點是效率較低，通常為70％~80％、發(fā)熱量大和磨損大，常需耗用有色金屬。蝸輪的造價較高。根據(jù)蝸桿形狀分類：圓柱蝸桿機構(gòu)環(huán)面蝸桿機構(gòu)錐蝸桿機構(gòu)

蝸桿機構(gòu)的分類中間平面2α阿基米德圓柱蝸桿機構(gòu)：蝸桿與蝸輪嚙合時，在中間平面上相當(dāng)于齒輪齒條的嚙合。蝸桿的軸面蝸輪的端面主要參數(shù)1.模數(shù)和壓力角蝸桿傳動的設(shè)計計算以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。正確嚙合條件：——蝸桿的導(dǎo)程角?！佪喌穆菪?。蝸桿軸面的模數(shù)和壓力角分別等于蝸輪端面的模數(shù)和壓力角（1）蝸桿的齒數(shù)（螺旋線的條數(shù)）稱為頭數(shù)，用z1表示。z1＝1或2時，分別稱為單頭蝸桿或雙頭蝸桿，z1≥3時稱為多頭蝸桿。

2.蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2

動力傳動時常采用雙頭或多頭蝸桿。單頭蝸桿能獲得大傳動比，反行程具有自鎖性，但效率低。蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動比，即z2=iz1。

z2不宜太?。ㄈ鐉2＜26)，否則嚙合區(qū)域顯著減小，同時參與嚙合的蝸輪齒數(shù)減少，傳動平穩(wěn)性變差。

z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時，蝸輪直徑增大，使相嚙合的蝸桿變長，支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。

（2）蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2的薦用值i=Z2/Z1Z1Z2≈5629~317~15429~6114~30229~6129~82129~823.導(dǎo)程角gdγ1規(guī)定蝸桿的直徑系數(shù):

q=d1／m

蝸桿的直徑：

d1

=mq

蝸輪的直徑：d2

=mz25.中心距4.傳動比i討論：蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)向關(guān)系轉(zhuǎn)向關(guān)系可以用主動輪左（右）手定則判定：蝸桿螺旋線是右旋（左旋）用右（左）手，四個手指的方向與蝸桿的轉(zhuǎn)向相同，大拇指的反方向則為蝸輪在嚙合點的線速度方向，并由此確定蝸輪的轉(zhuǎn)向。蝸桿和蝸輪的螺旋線同為左旋或同為右旋。ω1ω212v2ω11ω22v212pω1v2ω2判斷蝸輪的轉(zhuǎn)向：蝸桿傳動的受力分析圓周力Ft—主反從同徑向力Fr—指向各自的輪心主動輪輪齒左旋（或右旋）伸左手（或右手），四指沿著主動輪的轉(zhuǎn)向握住軸線，大拇指所指即為主動輪所受的Fa1的方向，F(xiàn)t2與Fa1方向相反。軸向力Fa—主動輪左右手螺旋法則T2=T1iη

Ft1Fr1Fn1Fa1αnαγd1n1γPFa1n1Ft1Fr1Pd2n2Fa2Ft2Fr2PFt1⊙Fa1n1Ft2Fr2×Fa2Fr1n2

圖示蝸桿傳動，輪1主動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試在圖中標(biāo)出Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2的方向。例1：試畫出蝸桿和蝸輪所受力的方向和蝸輪的轉(zhuǎn)向。?Ⅱ1234例2：為使Ⅱ軸軸向力小,試判斷

Ⅱ軸上齒輪和蝸桿的旋向及所受各力的方向。12pω1齒面間的相對滑動速度vS

：vS=v22+v12作速度向量圖，得:v2ω2⊙v1=v1/cosγω11p2v1v2γγvs蝸桿傳動的潤滑若潤滑不良→效率顯著降低↓→早期膠合或磨損∴潤滑對蝸桿傳動而言，至關(guān)重要。蝸桿傳動所采用的潤滑油、潤滑方法及潤滑裝置與齒輪傳動的基本相同。蝸桿傳動的相對滑動速度vs/(m/s)0~10~2.50~5＞5~10＞10~15＞15~25＞25載荷類型重重中(不限)(不限)(不限)(不限)運動粘度v40/cSt90050035022015010080給油方法油池潤滑噴油潤滑或油池潤滑噴油潤滑時的噴油壓力/MPa0.723潤滑方式的選擇：當(dāng)v1≤5～10m/s時，采用油池浸油潤滑。潤滑油量的選擇既要考慮充分的潤滑，又不致產(chǎn)生過大的攪油損耗。當(dāng)v1>5m/s時，蝸桿置于上方（上置式）。浸油深度約為蝸輪外徑的1/3當(dāng)v1≤4～

5m/s時，蝸桿置于下方（下置式）。浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個齒高給油方法包括：油池潤滑、噴油潤滑等。?油池潤滑當(dāng)vs>10~15m/s時，采用壓力噴油潤滑。噴油嘴要對準(zhǔn)蝸桿嚙入端，而且要控制一定的油壓。?壓力噴油潤滑蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則但由于蝸桿傳動齒面相對滑動速度vs大，增加了產(chǎn)生膠合和磨損失效的可能性。與齒輪傳動相比，具有相似的失效形式。另外，若蝸桿較長，還應(yīng)進行蝸桿剛度計算。?閉式傳動：潤滑良好時，多因齒面點蝕而失效。潤滑不良時，將發(fā)生齒面膠合失效。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒面接觸強度進行設(shè)計，再按齒根彎曲強度進行較核。同時，為保證散熱，還應(yīng)進行熱平衡計算。?開式傳動：多發(fā)生齒面磨損和輪齒折斷，設(shè)計準(zhǔn)則：按齒根彎曲強度進行設(shè)計。蝸桿的結(jié)構(gòu)無退刀槽，加工螺旋部分時只能用銑制的辦法。蝸桿通常與軸制成一體→蝸桿軸有退刀槽，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。蝸輪通常要用青銅制作ω1●在圖示的蝸桿傳動中，蝸輪的轉(zhuǎn)動方向為：

。（a）（b）ω2ω2ω2●在圖示的蝸桿傳動中，蝸輪的所受的力（Ft2、Fa2、Fr2）的方向是為：

。Fr2Fa2Ft2Fr2Fa2Ft2Ft2Fa2（a）（b）（c）Fr2ω1●由蝸桿傳動與斜齒輪組成的傳動裝置圖示，

已知蝸桿（主動）轉(zhuǎn)向，要求蝸輪2和

斜齒輪3產(chǎn)生的軸向力能相互抵消一部分，則

斜齒輪3的螺旋線方向應(yīng)為_。（a）左旋（b）右旋（c）左右旋都行1234n1Fa2Fa3n2●蝸桿傳動的傳動比i不等于

。

a)

n1/n2

b)

Z2/Z1

C)d2/d1●蝸桿傳動通常是

為主動。a）蝸桿

b）蝸輪

c）蝸桿或蝸輪●在其中間平面內(nèi)具有直線齒廓的是

蝸桿。

a）漸開線

b）阿基米德

c）延伸漸開線

d）擺線齒廓●蝸桿直徑系數(shù)q的計算式為

。

a）q=d1/m

b）q=d1m

c）q=a/m

d）q=a/d1●一正交阿基米德蝸桿傳動的蝸桿導(dǎo)程角為

γ=7o7'30''，則蝸輪的螺旋角β應(yīng)為

。

a）7o7'30''

b）81o52'30''

c）20o

d）15o●蝸桿傳動中，蝸輪輪緣通常用青銅制造，這是為了

考慮

。

a）耐磨性和減磨性好

b）便于裝配

c）強度高

d）工藝性能好●阿基米德蝸桿的_____模數(shù)，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。

a）端面

b）法面

c）軸面●蝸桿傳動中，通常蝸輪采用組合式的結(jié)構(gòu)，這是為了

考慮

。

a）提高剛性

b）提高強度便