蜗杆传动民航.ppt

11 蜗杆传动,一、蜗杆传动的特点和类型,圆柱蜗杆传动,1特点：,结构紧凑;工作平稳、噪声小;传动比大(一般为i=5-80),但效率低；制造成本较高,用于空间交错轴间的传动，通常=90,普通圆柱蜗杆传动,2、类型：,普通圆柱蜗杆传动,阿基米德蜗杆传动,渐开线蜗杆传动,蜗轮加工 滚刀滚制，滚刀几何参数同相配蜗杆,二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,1、主要参数,1）.模数m 和压力角,在主平面内相当于齿条与齿轮的啮合,正确啮合条件：在中间平面内,ma1=mt2=m,a1=t2=20,蜗杆轴向模数,蜗轮端面模数,标准模数,蜗轮端面压力角,蜗杆轴向压力角,主平面：,包含蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面,2）、蜗杆导程角与蜗轮螺旋角之关系,=90 时：=,且旋向相同,d1 标准系列值,限制蜗轮滚刀数量，便于刀具标准化,蜗杆直径系数：q=d1/m,d1=m q,3）、蜗杆直径系数 q 及分度圆直径d1,4）、q与导程角之关系,5）、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2 及传动比i,i=n1/n2=z2/z1,=d2/d1?,d2/d1,但 z1 少，效率低,重载时取 z1 1 要求自锁 z1=1,z1 过多,制造困难,z1=1-4,z2=i z1=28-80,常取 z2=32-63,6）、齿面间相对滑动速度 vs,由此可见，vs v1、v2,所以蜗杆传动摩擦损失大，效率低。,7）、几何尺寸计算,中心距 a=(d1+d2)/2=m(q+z2)/2,1、失效形式和设计准则,三、蜗杆传动的失效形式、材料和结构,因相对滑动速度VS大，更易胶合和磨损。,齿面点蚀,齿面胶合,齿面磨损,轮齿折断,对于大多数蜗杆传动，其承载能力主要取决于接触强度,设计准则：,闭式蜗杆传动，按齿面接触强度设计，,z280或强烈冲击载荷时校核弯曲强度,由于蜗轮材料强度低，失效通常发生在蜗轮轮齿上,2、材料选择,材料要求：减摩性好、耐磨、抗胶合、足够的强度,碳 钢 45号钢 调质或淬火,蜗 杆,合金钢 20Cr、20CrMnTi、40Cr,铸锡青铜 CuSn10Pb1 适合高速,蜗 轮,铸铝青铜 ZCuAl10Fe3 低速重载,灰铸铁 HT200 低速轻载,减摩性好,四、蜗杆传动的受力分析,蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮的受力分析相同，轮齿在受到法向载荷Fn的情况下，可分解出,在不计摩擦力时：,径向载荷Fr、周向载荷Ft、轴向载荷Fa。,T2=iT1,Ft、Fr 同斜齿轮,Fa用主动轮左右手定则判断，一般蜗杆主动。,各力方向：,各力关系：,五、蜗杆传动的强度计算,蜗轮齿面接触疲劳强度计算,特点：,蜗轮齿面接触强度条件,1）强度计算主要针对蜗轮轮齿（材料原因）,2）中间平面内相当于齿条与齿轮啮合，蜗轮类似斜齿轮,因此，蜗轮轮齿的强度计算与斜齿轮相似，,其强度公式可仿照斜齿轮的计算方法推导,H 为蜗轮材料的许用接触应力,见表7-11、7-12。,Z280-100、蜗轮为脆性材料、且受强烈冲击开式传动,实践证明,才进行弯曲强度计算,蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,设计式,Z接触系数。,ZE弹性系数,END,