蝸輪蝸桿傳動設(shè)計講解學(xué)習(xí)

蝸輪蝸桿傳動設(shè)計精品資料蝸桿傳動應(yīng)用和類型傳動的特點和應(yīng)用組成：蝸桿、蝸輪（一般蝸桿為主動件，蝸輪為從動件）作用：傳遞空間交錯的兩軸之間的運動和動力。通常 Σ=90°應(yīng)用：用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械以及其他機械制造工業(yè)中。最大傳遞功率為 750Kw，通常用在 50Kw以下。1）、傳動比大。單級時i=5~80，一般為i=15~50，分度傳動時i可達(dá)到1000，結(jié)構(gòu)緊湊。2）、傳動平穩(wěn)、噪聲小。3）、自鎖性，當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于齒輪間的當(dāng)量摩擦角時，可實現(xiàn)自鎖。4）、蝸桿傳動效率較低，其齒面間相對滑動速度大，齒面磨損嚴(yán)重。5）、蝸輪的造價較高。為降低摩擦，減小磨損，提高齒面抗膠合能力，蝸輪常用貴重的銅合金制造。7.1.2 蝸桿傳動的類型照蝸桿的形狀不同分為：圓柱蝸桿傳動 (a)、環(huán)面蝸桿傳動 (b)、錐面蝸桿傳動 (c)。（a）圓柱蝸桿傳（b）環(huán)面蝸桿傳動 （c）錐面蝸桿傳動圖7-1 蝸桿傳動的類型、圓柱蝸桿傳動右旋之分。螺桿的常用齒數(shù)（頭數(shù)） z1=1~4，頭數(shù)越多，傳動效率越高。蝸桿加工由于安裝位置不同，產(chǎn)生的螺旋面在相對剖面內(nèi)的齒廓曲線形狀不同。）、阿基米德蝸桿（ ZA蝸桿）米德蝸桿是齒面為阿基米德螺旋面的圓柱蝸桿。通常是在車床上用刃角 α0=20°的車刀車制而成，切削刃平面通過蝸桿曲線，端面齒廓為阿基米德螺旋線僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝2精品資料、缺點：蝸桿車制簡單，精度和表面質(zhì)量不高，傳動精度和傳動效率低。頭數(shù)不宜過多。用：頭數(shù)較少，載荷較小，低速或不太重要的場合。圖7-2 阿基米德蝸桿2）、法向直廓蝸桿（ ZN蝸桿）桿加工時，常將車刀的切削刃置于齒槽中線（或法向剖面內(nèi)，端面齒廓為延伸漸開線。點：常用端銑刀或小直徑盤銑刀切制，加工簡便，利于加工多頭蝸桿，可以用砂輪磨齒，加工精度和表面質(zhì)量較高。：用于機場的多頭精密蝸桿傳動。）、漸開線蝸桿（ZI蝸桿）桿是齒面為漸開線螺旋面的圓柱蝸桿。用車刀加工時，刀具切削刃平面與基圓相切，端面齒廓為漸開線。缺點：可以用單面砂輪磨齒，制造精度、表面質(zhì)量、傳動精度及傳動效率較高。用：用于成批生產(chǎn)和大功率、高速、精密傳動，故最常用。僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝3精品資料、環(huán)面蝸桿傳動特點：（1）、齒輪表面有較好的油膜形成條件，抗膠合的承載能力和效率都較高；（2）、同時接觸的齒數(shù)較多，承載能力為圓柱蝸桿傳動的1.5~4倍；3）、制造和安裝較復(fù)雜，對精度要求高；4）、需要考慮冷卻的方式。、錐面蝸桿傳動數(shù)多，重合度大，傳動平穩(wěn)，承載能力強；（2）、蝸輪用淬火鋼制造，節(jié)約有色金屬。圖7-6 錐面蝸圖7-7 蝸輪動的主要參數(shù)和幾何尺寸蝸桿軸線的平面，稱為中間平面。在中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的嚙合就相當(dāng)于漸開線齒條與齒輪的嚙合。在蝸桿傳動的設(shè)計計算中，均以中間平面上的基本參數(shù)1、模數(shù)m和壓力角a桿與蝸輪嚙合時，蝸桿的軸向模數(shù) mx1、壓力角 αx1應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、mx1=mt2=m=αt2=α=20°僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝4精品資料的螺旋角，γ：螺桿的導(dǎo)程角。表7-1 圓柱蝸桿的基本尺寸和參數(shù)2、螺桿導(dǎo)程角 γ桿軸向齒距，px1=πm（mm）；γ為導(dǎo)程角（°）。導(dǎo)程角越大，傳動效率越高， γ=3.5°~55°。傳動效率高時，常取 γ=15°~30°，采用多頭蝸桿。3、蝸桿分度圓直徑 d1桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，為了限制滾刀的數(shù)目，國家標(biāo)準(zhǔn)對每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑 d1。大，其傳動效率高，但會使蝸桿的強度、剛度降低。在蝸桿剛度允許的情況下，設(shè)計蝸桿傳動時，要求傳動效率高時， d1可以選小值，當(dāng)要求強度和剛度4、蝸桿的頭數(shù) z1、蝸輪齒數(shù) z2和傳動比i頭數(shù)（如：單頭蝸桿）可以實現(xiàn)較大的傳動比，但傳動效率較低，可以實現(xiàn)自鎖；蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越高，但蝸桿頭數(shù)過多時不易加工。通常蝸桿要取決于傳動比，即 z2=iz1 。z2不宜太?。ㄈ?z2＜28)，否則將使傳動平穩(wěn)性變差。 z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時，蝸輪尺寸越大，剛度越小僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝5精品資料于100，常取32~80。z1、z2之間最好互質(zhì)，利于磨損均勻。7.1）5，7.5，10*，12.5，15，20*，25，30，40*，50，60，70，80*。帶*的為基本傳動比，優(yōu)先選用。5、中心距：（7.2）減少箱體類型，有利于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，國標(biāo)中對一般圓柱蝸桿減速裝置的中心距推薦為：40，50，63，80，100，125，160，（180），200，（225）450），500。傳動何尺寸表7-2 蝸桿傳動何尺寸動的失效形式、材料和精度.3.1蝸桿傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則1、失效形式疲勞點蝕、膠合、磨損及輪齒折斷。間相對滑動速度vs：（7.3）及散熱不良時，閉式傳動易出現(xiàn)膠合，但由于蝸輪的材料通常合時，蝸輪表面金屬粘到蝸桿的螺旋面上，使、僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝6精品資料。蝸輪輪齒的磨損嚴(yán)重，尤其在開式傳動和潤滑油不清潔的閉式傳動中。2、 計算準(zhǔn)則式蝸輪傳動，通常按齒面接觸疲勞強度來設(shè)計，并校核齒根彎曲疲勞強度。傳動時載荷變動較大，或蝸輪齒數(shù) z2大于90時，通常只須按齒根彎曲疲勞強度進(jìn)行設(shè)計。重、發(fā)熱大、效率低，對閉式蝸桿傳動還必須作熱平衡計算，以免發(fā)生膠合失效。蝸輪常用材料及熱處理和蝸桿材料要有一定的強度，還要有良好的減摩性、耐摩性和抗膠合能力。蝸桿傳動常用青銅（低速時用鑄鐵）做蝸輪齒圈，與淬硬并磨制的鋼制蝸桿相1、蝸桿材料及熱處理一般不重要的蝸桿用 45鋼調(diào)質(zhì)處理；高速、重載但載荷平穩(wěn)時用碳鋼、合金鋼，表面淬火處理；高速、重載且載荷變化大時，可采用合金鋼滲碳淬火處理。表7-3蝸桿材料及熱處理2、蝸輪材料及許用應(yīng)力摩性、耐磨性好，抗膠合能力強，但價格高，用于相對滑動速度 vs≤25m/s的高速重要蝸桿傳動中；沖擊而且價格便宜，但抗膠合能力和耐磨性不如錫青銅，一般用于 vs≤10m/s的蝸桿傳動中；s的低速、輕載、不重要的蝸桿傳動中。表7-3 錫青銅蝸輪的許用應(yīng)力僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝7精品資料表7-4 鋁鐵青銅及鑄鐵蝸輪的許用應(yīng)力傳動的精度等級B10089－88對普通圓柱蝸桿傳動規(guī)定了 1~12個精度等級級依次降低，12級為最低，6~9級精度應(yīng)用最多， 6級精度傳動一般用于中等精度的機床傳動機構(gòu)，蝸輪圓周速度 v2＞5m/s，7級精度用于中等精度的運輸.5m/s，8級精度一般用于一般的動力傳動中，蝸輪圓周速度 v2＜3m/s，9級精度一般用于不重要的低速傳動機構(gòu)或手動機構(gòu)，蝸輪圓周速度 v2＜1.5m/s動的強度計算.4.1蝸桿傳動的受力分析力分析與斜齒圓柱齒輪相似，輪齒在受到法向載荷 Fn的情況下，可分解出徑向載荷 Fr、周向載荷 Ft、軸向下關(guān)系：僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝8精品資料圖7-8 蝸桿傳動的受力分析傳動的強度計算、蝸輪齒面接觸疲勞強度計算觸疲勞強度的校核公式為 ：（7.4）蝸桿對青銅或鑄鐵蝸輪 (齒圈)配對度的設(shè)計公式為：（7.5）、蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算核公式為：（7.6）設(shè)計公式為：（7.7）動的效率、潤滑和熱平衡計算.5.1 蝸桿傳動的效率（7.8）僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝9精品資料輪齒嚙合齒面間摩擦損失的效率；——考慮油的攪動和飛濺損耗時的效率；——考慮軸承摩擦損失時的效率；大的因素，可由下式確定：7.9）程角；jv——當(dāng)量摩擦角。7.10）關(guān)系為：1 １ ２ ４0.65~0.750.75~0.820.82~0.92η＜0.5z1=1、2時η=0.60~0.70傳動的潤滑潤滑的主要目的在于減摩與散熱。具體潤滑方法與齒輪傳動的潤滑相近。潤滑油：潤滑油的種類很多，需根據(jù)蝸桿、蝸輪配對材料和運轉(zhuǎn)條件選用。潤滑載荷類型進(jìn)行選擇。給油方法包括：油池潤滑、噴油潤滑等，若采用噴油潤滑，噴油嘴要對準(zhǔn)蝸桿嚙入端，而且要控制一定的油壓。潤滑油量：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。對于下置蝸桿或側(cè)置蝸桿傳動，浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個齒高；當(dāng)蝸桿上傳動的熱平衡計算傳動效率較低，對于長期運轉(zhuǎn)的蝸桿傳動，會產(chǎn)生較大的熱量。如果產(chǎn)生的熱量不能及時散去，則系統(tǒng)的熱平衡溫度將過高，就會破壞潤滑狀態(tài)，從而導(dǎo)因摩擦功耗產(chǎn)生的熱量為： （7.11）冷卻從箱壁散去的熱量為： （7.12）面的散熱系數(shù)，自然通風(fēng)良好時： K＝(14~17.5)W/(m2? ℃)；在沒有循環(huán)空氣流動的場所： K＝(8.7~10.5)W/(m2? ℃)；的可散熱面積(m2)；A=A1+0.5A2,A1指箱體外壁與空氣接觸而內(nèi)壁能被油飛濺到的箱殼面積， A2指箱體的散熱片面積。油的工作溫度(℃)； t2——環(huán)境溫度(℃)，一般取20℃。僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝10精品資料7.13）熱平衡驗算，一般 t1≤90℃度t1超過了[t1], 則首先考慮在不增大箱體尺寸的前提下，設(shè)法增加散熱面積。如不能滿足要求可用下列強制措施解決。1）在蝸桿軸端裝設(shè)風(fēng)扇；2）采用循環(huán)壓力噴油冷卻；3）在箱體油池內(nèi)裝蛇形官。蝸輪的結(jié)構(gòu).6.1 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整體。當(dāng)蝸桿螺旋部分的