蜗杆传动教学课件PPT.ppt

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1、音乐欣赏,本章目录,基本内容,重点难点,教学要求,问题思考,总目录,结 束,蜗杆传动是机械传动中的一种重要型式，研究蜗杆传动时所涉及的理论知识与齿轮传动有许多相同之处。由于蜗杆传动本身具有的特点，使其研究理论与齿轮传动又有许多不同之处。,蜗杆传动,本章目录,1.蜗杆传动的类型及特点,2.蜗杆传动的主要失效形式,3.蜗杆蜗轮的常见结构,4.蜗杆传动的承载能力计算,5.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,教学要求,1.蜗杆传动的类型及特点,一、蜗杆传动的类型,二、蜗杆传动的特点,4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。,3、可实现自锁；,2、传动平稳、噪声低；,1、实现大传动比；,单击,单击,单击,

2、继续,返回原处,圆柱蜗杆传动,返回原处,环面蜗杆传动,返回原处,锥蜗杆传动,三、主要参数及几何尺寸：,1.压力角：标准压力角=20,蜗杆模数（GB10088-88）mm 第一系列1;1.25;1.6;2;2.5;3.15;4;5;6.3;8;10;12.5;16;20;25;31.5;40 第二系列1.5；3；3.5；4.5;5.5;6;7;12;14,3.导程角 1：tg 1=l d1=z1 px1 d1=mz1d1 z1 螺旋线头数；l 导程；px1 轴向齿距；d1 分度圆直径。,1.蜗杆传动的类型及特点,2.模数 m：m应符合标准蜗杆模数,7.中心距 a：a=r1+r2=m（q+z2）2

3、,4.分度圆直径d1与直径系数q：d1 须符合标准值，且与m匹配。令 d1/m=q 蜗杆直径系数。则 d1=m q,5.蜗轮齿数 z2及蜗杆头数 z1：传动比 i12=12=z2z1 推荐z1=1、2、4、6，则 z2=iz1,6.蜗轮分度圆直径d2：d2=mz2,1.蜗杆传动的类型及特点,2.正确啮合条件：蜗轮端面模数mt2=蜗杆轴面模数 mx1=m；蜗轮端面压力角t2=蜗杆轴面压力角x1=；蜗轮螺旋角2=蜗杆导程角 1（旋向相同）。,中间平面 过蜗杆轴线并垂直 于蜗轮轴线的平面。,四、正确啮合条件：,1.蜗杆传动的类型及特点,1.蜗杆传动的类型及特点,五、蜗杆蜗轮转向的判断,1、判断蜗杆的

4、旋向；,2、判断蜗轮啮合点的速度方向；左旋用右手法则；右旋用左手法则。,3、判断蜗轮的转向。,2.蜗杆传动的主要失效形式,一、主要失效形式,单击,单击,单击,单击,二、设计准则,开式传动：主要保证蜗轮齿根弯曲疲劳强度,闭式传动：主要保证蜗轮齿面接触疲劳强度及 传动的热平衡。,继续,蜗轮轮齿折断,返回原处,蜗轮齿面磨损,返回原处,蜗轮齿面胶合,返回原处,蜗杆齿面点蚀,返回原处,三、常用材料,中碳钢+调质,铸造锡青铜,铸造铝铁青铜,灰铸铁,2.蜗杆传动的主要失效形式,3.蜗杆蜗轮常见结构,蜗杆结构,蜗轮结构,整体式 拼铸式 螺栓联接式 齿圈式,3.蜗杆蜗轮常见结构,4.蜗杆传动的承载能力计算,一、

5、受力分析,二、强度计算,蜗轮齿面接触疲劳强度计算,KA 使用系数，意义及确定方法同直齿轮。,H 蜗轮许用接触应力。,ZE 弹性系数。,Z 接触系数，考虑齿面曲率和接触线长度对 接触应力的影响。根据齿形和d1/a值查图。,继续,4.蜗杆传动的承载能力计算,蜗轮齿面许用接触应力的确定：,Zn转速系数。当转速不变时，,返回原处,SHmin接触强度的最小安全系数，SHmin=11.3,4.蜗杆传动的承载能力计算,返回原处,蜗轮材料的力学性能及设计数据,返回原处,接触系数Z,用于ZI型蜗杆用于ZC型蜗杆,d1/a值,蜗杆传动d1/a值的选取,接触系数Z的选取,蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,二、强度计算,校核

6、计算公式,F 蜗轮的许用弯曲应力。,SFmin弯曲强度的最小安全系数。SFmin=1.4,注：蜗杆传动中中心距a、模数m、蜗杆分度圆 直径d1均应符合标准值。,4.蜗杆传动的承载能力计算,三、蜗杆的刚度计算,y蜗杆轴的最大挠度。,Ft1蜗杆所受的圆周力。Fr1蜗杆所受的径向力。,E蜗杆材料的弹性模量。,I 蜗杆危险截面的惯性矩。I=df14/64，df1蜗杆齿根圆直径。,L蜗杆两端支承间的跨距。初步计算时可取L 0.9d2 d2蜗轮分度圆直径。,y许用最大挠度。y=d1/100,d1蜗杆分度圆直径。,4.蜗杆传动的承载能力计算,一、蜗杆传动的效率,=1.2.3,1啮合效率。,v当量摩擦角，可根

7、据滑动速度vs选取，,蜗杆分度圆导程角；,2轴承效率。,3搅油效率。,d1蜗杆分度圆直径；n1蜗杆的转速。,z1=1,z1=2,z1=4 z1=6=0.7=0.8=0.9=0.95,5.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,二、蜗杆传动的润滑,蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法,5.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,三、蜗杆传动的热平衡计算,P蜗杆传动的功率。,d箱体表面散热系数。,S有效散热面积。,t0油的工作温度。,ta周围空气温度。,5.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,三、蜗杆传动的热平衡计算,5.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算,重点与难点,1、蜗杆传动的失效形式和设计准则；,7、蜗杆、蜗轮结构。,6、蜗杆传动的效率。,5、蜗杆传动的刚度计算和热平衡计算；,4、蜗杆传动强度计算特点及强度计算公式的应用；,3、蜗杆传动的受力分析；,2、蜗杆传动对材料的要求及蜗杆、蜗轮常用材料；,本章思考题,本章思考题,本章思考题,本章思考题,