1、,一、類型,根據(jù)蝸桿形狀分：,圓柱蝸桿傳動(dòng),環(huán)面蝸桿傳動(dòng),錐蝸桿傳動(dòng),根據(jù)蝸桿齒廓形狀,圓柱蝸桿又分：,阿基米德蝸桿 （ZA),法向直廓蝸桿 （ZN),漸開線蝸桿(ZI),漸開線,二、 蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn),1.傳動(dòng)比大（580），結(jié)構(gòu)緊湊；,2.傳動(dòng)平穩(wěn)；,4.傳動(dòng)效率低。,3.可以設(shè)計(jì)成具有自鎖性；,多用于中小功率、不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的工況下.,11-2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù),一、主要參數(shù),以中間平面上的參數(shù)為基準(zhǔn),1、模數(shù) m 和壓力角,正確嚙合條件,旋向一致,ZA蝸桿的軸向壓力角a=20,ZN，ZI，ZK蝸桿的法向壓力角n=20,2、蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角 ,3、蝸桿分度圓直徑d1和直徑系數(shù) q,為

2、減少蝸輪滾刀數(shù)目，規(guī)定d1為標(biāo)準(zhǔn)值。,4、傳動(dòng)比 i 和齒數(shù)比 u,蝸桿的頭數(shù) z1 由傳動(dòng)比和效率來(lái)選定。,z1越多， 越大,效率越高，加工困難。,通常取1、2、4、6。,5、蝸桿頭數(shù) z1,當(dāng)蝸桿為主動(dòng)時(shí)：,z1 =1，i 較大，可以自鎖，但效率較低,6、蝸輪齒數(shù) z2,z2=i z1。,為保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性：,當(dāng)d2一定時(shí)，z2,m,輪齒的彎曲強(qiáng)度 F,當(dāng)m一定時(shí)，z2,d2 ,蝸桿的支承距離增大， 蝸桿的彎曲剛度。,當(dāng)z230時(shí)，始終有兩對(duì)以上的齒嚙合,7、蝸輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距 a,蝸桿、蝸輪的尺寸及參數(shù)見表（11-2）（11-3）,8、滑動(dòng)速度vs,變位的目的：,二、 蝸桿傳動(dòng)變位的特

3、點(diǎn),變位特點(diǎn) ：1、只能對(duì)蝸輪變位；,2、變位后。d2=d2,d1d1,1、湊中心距；（z2=z2）,2、改變傳動(dòng)比。,圖 10 蝸桿傳動(dòng)的變位,a=a, （z2z2）,一、失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及常用材料,1）失效形式:,齒面膠合、點(diǎn)蝕、磨損、輪齒折斷,失效的特點(diǎn)：發(fā)生在蝸輪齒上。,閉式傳動(dòng)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)， 驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度和熱平衡條件；,開式傳動(dòng)按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。,2）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：,113 圓柱蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算,1、錫青銅，用于 vs 3 m/s,2、鋁鐵青銅，用于 vs 4 m/s,3、灰鑄鐵，vs 2 m/s,錫青銅減摩性好，主要失效形式：,點(diǎn)蝕,3）常用材料：,蝸輪：,與應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N

4、有關(guān),蝸輪常用材料的基本許用接觸應(yīng)力 H 表11-78 及基本許用彎曲應(yīng)力F,蝸桿材料,二.蝸桿傳動(dòng)的受力分析:,113 蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算,各力大?。?各力方向：,與斜齒輪判定方法相同,方向用左、右手定則判定。,三、圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算,校核公式：,設(shè)計(jì)公式：,K載荷系數(shù)；取：K = KA Kv K,Z-接觸線長(zhǎng)度和曲率半徑對(duì)接觸強(qiáng)度的影響系數(shù),蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度計(jì)算與斜齒輪相似，仍以赫茲公式為基礎(chǔ)。以蝸輪蝸桿的節(jié)點(diǎn)處嚙合相應(yīng)參數(shù)代入即可。,赫茲公式:,1）蝸輪齒面接觸強(qiáng)度,（11-12）,（11-11）,彈性系數(shù)ZE,教材中：ZE =160,動(dòng)載系數(shù)Kv ， 當(dāng)V2 3 m/s ,

5、Kv=11.1,當(dāng)V23 m/s , Kv=1.11.2,齒向載荷分布系數(shù)K ，當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí) ,取K =1,當(dāng)載荷變化時(shí) ,取K =1.31.6,當(dāng)蝸輪材料為灰鑄鐵、高強(qiáng)度青銅（B300 MPa）,蝸輪的主要失效形式：膠合,H與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無(wú)關(guān)，考慮滑動(dòng)速度,當(dāng)蝸輪材料為B300 MPa的錫青銅,蝸輪的主要失效形式：,點(diǎn)蝕,2）蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算,校核計(jì)算：,設(shè)計(jì)公式：,F-許用彎曲應(yīng)力；,2）蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度 計(jì)算,校核計(jì)算：,設(shè)計(jì)公式：,YFa2 -蝸輪齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)以及蝸輪 變位系數(shù)選取,詳見下頁(yè)線圖。,Y -螺旋角影響系數(shù)， Y =1-/140,F-許用彎曲應(yīng)力；,表11-2圓

6、柱蝸桿傳動(dòng)的基本尺寸和參數(shù)及與蝸輪參數(shù)的匹配,115 蝸桿傳動(dòng)的效率和熱平衡計(jì)算,一、蝸桿傳動(dòng)的效率,總效率, 大，效率高,，效率提高,過多，蝸桿加工困難； 減小 ，受蝸桿剛度限制。,功率損耗：嚙合損耗、軸承摩擦損耗、攪油損耗,二、蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑,若潤(rùn)滑不良，, 效率顯著降低,早期膠合或磨損,潤(rùn)滑對(duì)蝸桿傳動(dòng)而言，至關(guān)重要。,潤(rùn)滑油：,當(dāng)vs 510 m/s時(shí)，采用油池浸油潤(rùn)滑。為了減少攪油損失，下置式蝸桿不宜浸油過深，約為一個(gè)齒高。,當(dāng)vs 1015 m/s時(shí)，采用壓力噴油潤(rùn)滑。,當(dāng)v1 4 m/s時(shí)，采用蝸桿在上的結(jié)構(gòu)。,三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算,發(fā)熱量,散熱量,如熱平衡條件不滿足時(shí)(t080)，可采取以下措施：,1、增大散熱面積；,2、加風(fēng)扇；,3、加冷卻水管。,熱平衡,蝸桿的結(jié)構(gòu):,通常與軸制成一體,z1=1或2時(shí)：b1 (11+0.06z2)m,z1= 4時(shí): b1 (12.5+0.09z2)m, 蝸桿軸,蝸桿長(zhǎng)度b1的確定：,11-6 圓柱蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),1)無(wú)退刀槽結(jié)構(gòu)：加工螺旋部分時(shí)只能用銑制的辦法。,2) 有退刀槽：加工螺旋部分時(shí)可以車制、也可以銑制,例題,右,結(jié)論:為使軸軸向力較小, 軸上兩齒輪同旋向。,蝸桿的結(jié)構(gòu):,通常與軸制成一體,z1=1或2時(shí)：b1 (11+0.06z2)m,z1=