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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,
2、单击,单击,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
3、合标准蜗杆模数,7. 中心距 a : a = r1+ r2= m(q+ z2)2,4. 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
4、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
5、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、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
6、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 0.9d
7、2 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,
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