機(jī)械設(shè)計(jì) 蝸桿傳動(dòng)

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1、青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 第 11章 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-1 蝸 桿 傳 動(dòng) 概 述 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型 11-3 普 通 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 參 數(shù) 與 尺 寸 11-4 普 通 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 承 載 能 力 計(jì) 算 11-6 圓 柱 蝸 桿 與 蝸 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 11-5 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 效 率 、 潤 滑 和 熱 平 衡 計(jì) 算 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 11-1 蝸 桿 傳 動(dòng) 概 述 作 用 ： 用 于 傳 遞 交 錯(cuò) 軸 之 間 的 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 。 蝸 桿 主

2、 動(dòng) 、 蝸 輪 從 動(dòng) 。 90形 成 ： 若 單 個(gè) 斜 齒 輪 的 齒 數(shù) 很 少 （ 如 z1=1） 而 且 1很大 時(shí) ， 輪 齒 在 圓 柱 體 上 構(gòu) 成 多 圈 完 整 的 螺 旋 。 1 1所 得 齒 輪 稱 為 :蝸 桿 。而 嚙 合 件 稱 為 :蝸 輪 。蝸 桿 2 2 蝸 輪 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 改 進(jìn) 措 施 ： 將 刀 具 做 成 蝸 桿 狀 ， 用 范 成 法 切 制 蝸 輪 ， 所 得 蝸 輪 蝸 桿 為 線 接 觸 。 點(diǎn) 接 觸優(yōu) 點(diǎn) ： 傳 動(dòng) 比 大 、 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 傳 動(dòng) 平 穩(wěn) 、 噪 聲 小 。分

3、度 機(jī) 構(gòu) ： i=1000, 通 常 i=880缺 點(diǎn) ： 傳 動(dòng) 效 率 低 、 蝸 輪 齒 圈 用 青 銅 制 造 ， 成 本 高 。線 接 觸 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 環(huán) 面 蝸 桿 錐 蝸 桿 錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 中 ， 蝸 桿 是 由 在 節(jié) 錐 上 分 布的 等 導(dǎo) 程 的 螺 旋 形 成 的 ， 而 蝸 輪 在 外 觀 上就 像 一 個(gè) 曲 線 錐 齒 輪 ，

4、 它 是 用 與 錐 蝸 桿 相似 的 錐 滾 刀 在 普 通 滾 齒 機(jī) 加 工 而 成 的 。 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱 蝸 桿 的 齒 面 一 般 是 在 車 床 上 用 直 線 刀 刃的 車 刀 切 制 而 成 ， 車 刀 安 裝 位 置 不 同 ， 加 工 出 的 蝸 桿齒 面 的 齒 廓 形 狀 不 同 。 普 通 圓 柱 蝸 桿 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘

5、 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱 蝸 桿 圓 弧 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 與 普 通 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 區(qū) 別 僅 是加 工 用 的 車 刀 為 圓 弧 刀 刃 。傳 動(dòng) 特 點(diǎn) ：1） 傳 動(dòng) 效 率 高 ， 一 般 可 達(dá) 90%以 上 ；2） 承 載 能 力 高 ， 約 為 普 通 圓 柱 蝸 桿 的 1.52.5倍 ；3） 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 。 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制

6、 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 阿 基 米 德 螺 線2 阿 基 米 德 蝸 桿單 刀 加 工阿 基 米 德 蝸 桿 (ZA) 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿

7、基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 阿 基 米 德 蝸 桿 (ZA) 阿 基 米 德 蝸 桿雙 刀 加 工 阿 基 米 德 螺 線 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 漸 開 線 蝸 桿 (ZI) 漸 開 線 蝸 桿漸 開 線 基 圓 青 島 科 技

8、 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 dx 延 伸 漸 開 線 車 刀 對(duì) 中 齒 厚 中 心 法 面法 向 直 廓 蝸 桿 (ZN) 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸

9、桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 (ZN) dx 延 伸 漸 開 線2 車 刀 對(duì) 中 齒 槽 中 心 法 面 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿

10、 (ZK) 2 近 似 于 阿 基 米 德 螺 線是 一 種 非 線 性 螺 旋 齒 面蝸 桿 。 不 能 在 車 床 上 加工 ， 只 能 在 銑 削 或 磨 削 ，加 工 時(shí) 工 件 作 螺 旋 運(yùn) 動(dòng) ，刀 具 作 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 。 砂 輪 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng)

11、 特 點(diǎn) ： 1） 傳 動(dòng) 效 率 高 ， 一 般 可 達(dá) 8590%；2） 承 載 能 力 高 ， 約 為 阿 基 米 德 蝸 桿 的 24倍 ；3） 要 求 制 造 和 安 裝 精 度 高 。 環(huán) 面 蝸 桿 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 類型 環(huán) 面 蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 11-2 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 類 型錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 普 通 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 圓 弧 圓 柱蝸 桿 傳 動(dòng) 阿 基 米 德 蝸 桿漸 開 線 蝸 桿 法 向 直 廓 蝸 桿 錐 面 包 絡(luò) 圓 柱 蝸 桿 錐 蝸 桿 傳 動(dòng) 特 點(diǎn) ： 錐 蝸 桿1） 同 時(shí) 接

12、 觸 的 點(diǎn) 數(shù) 較 多 ， 重 合 度 大 ； 2） 傳 動(dòng) 比 范 圍 大 ， 一 般 為 10360； 3） 承 載 能 力 和 傳 動(dòng) 效 率 高 ； 4） 制 造 安 裝 簡(jiǎn) 便 ， 工 藝 性 好 。 阿 基 米 德 蝸 桿最 常 用 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 d蝸 桿 旋 向 ： 左 旋 、 右 旋 (常 用 ) 1 1精 度 等 級(jí) ：對(duì) 于 一 般 動(dòng) 力 傳 動(dòng) ， 按 如 下 等 級(jí) 制 造 ：v17.5 m/s -7級(jí) 精 度 ；v1 3 m/s -8級(jí) 精 度 ；v112 m/s時(shí) ZCuSn10P1錫 青 銅 制 造 。vS 12

13、m/s時(shí) ZCuSn5Pb5Zn5錫 青 銅vS 6 m/s時(shí) ZCuAl10Fe3鋁 青 銅 。vS 2 m/s時(shí) 球 墨 鑄 鐵 、 灰 鑄 鐵 。 11-4 普 通 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 承 載 能 力 計(jì) 算蝸 桿 傳 動(dòng) 的 特 點(diǎn) 是 齒 面 相 對(duì) 滑 動(dòng) 速度 大 ， 導(dǎo) 致 發(fā) 熱 嚴(yán) 重 和 磨 損 加 劇 。二 、 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 常 用 材 料 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 三 、 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 則 * 蝸 桿 的 剛 度 計(jì) 算 * 蝸 輪 的 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算* 蝸 輪 的 齒 面 接 觸 疲

14、勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算為 了 防 止 齒 面 過 度 磨 損 引 起 的 失 效 ， 應(yīng) 進(jìn) 行 ：* 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 熱 平 衡 計(jì) 算 為 了 防 止 蝸 桿 剛 度 不 足 引 起 的 失 效 ， 應(yīng) 進(jìn) 行 ：為 了 防 止 過 熱 引 起 的 失 效 ， 就 要 進(jìn) 行 ： 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 四 、 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 受 力 分 析 Ft2Fr2Fa2 F t1Fr1Fa1 2法 向 力 可 分 解 為 三 個(gè) 分 力 ：圓 周 力 ： Ft軸 向 力 ： Fa徑 向 力 ： Fr且 有 如 下 關(guān) 系 ：Ft1 = Fa2 Fr1

15、 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / d1 =2T2 / d2 = Ft2 tg式 中 ： T1 、 T1分 別 為 作 用 在 蝸 桿 與 蝸 輪 上 的 扭 矩 。T2= T1 i 2 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 11p 212p由 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 原 理 可 知 :v2 = v1 + vS 齒 面 間 滑 動(dòng) 速 度 vS= v1 / cos vS = v2 2+ v1 2作 速 度 向 量 圖 ， 得 :v2 = v1 tg蝸 輪 的 轉(zhuǎn) 向 : v2 2 2CW蝸 輪 轉(zhuǎn) 向 的 確 定 vSt tv1v2 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘

16、 存 云 教 授 研 制 1 1 1 2p12p右 旋 蝸 桿 ： 伸 出 左 手 ， 四 指 順 蝸 桿 轉(zhuǎn) 向 ， 則 蝸 輪 的 切 向 速 度 vp2的 方 向 與 拇 指 指 向 相 同 。用 手 勢(shì) 確 定 蝸 輪 的 轉(zhuǎn) 向 ：左 旋 蝸 桿 ： 用 右 手 判 斷 ， 方 法 一 樣 。 2 2v2 v2蝸 輪 的 轉(zhuǎn) 向因 蝸 輪 蝸 桿 相 當(dāng) 于 螺 旋 副 的 運(yùn) 動(dòng) ， 有 一 種 實(shí) 用 且 簡(jiǎn) 便 的 轉(zhuǎn) 向 判 別 方 法 ：a r1r2 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 蝸 桿 傳 動(dòng) 受 力 方 向 的 判 定 12pFt2 Fa1

17、Fr1Fr2 22)蝸 輪 切 向 力 指 向 與 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 一 致 ， 且 F t2=-Fa1 ；4)蝸 輪 蝸 桿 所 受 徑 向 力 垂 直 于 各 自 的 軸 線 ， 且 Ft1=-Fa2 ； ；3)蝸 桿 切 向 力 指 向 與 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 相 反 ， 且 Ft1=-Fa2 ； 1)蝸 桿 所 受 扭 矩 T1與 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 1一 致 ；T1 T1 1 1Ft1 Ft1Fa2 Fa2 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 五 、 圓 柱 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 校 核 公 式 ：L0 KFnH = ZE a

18、3KT2= ZEZ H 由 上 式 可 得 設(shè) 計(jì) 公 式 ：式 中 K為 載 荷 系 數(shù) ， 取 ： K = K A 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 。2 221 21 21 11 11 EEbFnH 赫 茲 公 式 : a KT2 H ZEZ 23H -許 用 接 觸 應(yīng) 力 按 下 表 選 取 。1） 接 觸 強(qiáng) 度 青 島 科 技 大 學(xué)

19、專 用 潘 存 云 教 授 研 制 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 d1/a3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 影 響 系 數(shù) Z ZC蝸 桿 使 用 系 數(shù) KA工 作 類 型 I II III 載 荷 性 質(zhì) 均 勻 、 無 沖 擊 不 均 勻 、 小 沖 擊 不 均 勻 、 大 沖 擊 每 小 時(shí) 啟 動(dòng) 次 數(shù) 50 起 動(dòng) 載 荷 小 較 大 大 KA 1 1.15 1.2 動(dòng) 載 系 數(shù) Kv ， 當(dāng) V2 3 m/s , 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

20、荷 平 穩(wěn) 時(shí) ,取 K =1 當(dāng) 載 荷 變 化 時(shí) ,取 K =1.11.3 ZA,ZI,ZN,ZK蝸 桿 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 2） 蝸 輪 齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 計(jì) 算 53.1 221 2 FFaF YYmdd KT 校 核 計(jì) 算 ： 設(shè) 計(jì) 公 式 ： 322 212 53.1 mmYYz KTdm FaF F-許 用 彎 曲 應(yīng) 力 ；蝸 輪 的 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 F蝸 輪 材 料 鑄 造 方 法 鑄 錫 青 銅 砂 鑄 模 型 40 29ZCuSn10P1 金 屬 模 鑄

21、 造 56 40鑄 錫 鋅 青 銅 砂 鑄 模 型 26 22 ZCuSn5Pb5Zn5 金 屬 模 鑄 造 32 26鑄 鋁 鐵 青 銅 砂 鑄 模 型 80 57ZCuAl10Fe3 金 屬 模 鑄 造 90 64HT150 砂 鑄 模 型 40 28HT200 砂 模 鑄 造 48 34灰 鑄 鐵 單 側(cè) 工 作 雙 側(cè) 工 作 0F -1F 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 2） 蝸 輪 齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 計(jì) 算 53.1 221 2 FFaF YYmdd KT 校 核 計(jì) 算 ： 設(shè) 計(jì) 公 式 ： 322 212 53.1 mmYYz KTdm Fa

22、F YFa2 -為 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 線 圖 。Y -為 螺 旋 角 影 響 系 數(shù) ， Y =1- /140 F-許 用 彎 曲 應(yīng) 力 ； 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.7 3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.7 10 11 12 13 14 15 16 18 20

23、 25 30 40 50 80 100 400 Zv 蝸 輪 的 齒 形 系 數(shù) YFa2x2=-0.5-0.3-0.20.3 0.2 0.10.40.50.70.80.90.6 -0.3 -0.4x=1 x2=0理 論 根 切 極 限齒 頂 變 尖 極 限 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 一 、 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 效 率功 率 損 耗 ： 嚙 合 損 耗 、 軸 承 摩 擦 損 耗 、 攪 油 損 耗 。=（ 0.950.96） tg( + v )tg 蝸 桿 主 動(dòng) 時(shí) ， 總 效 率 計(jì) 算 公 式 為 ：式 中 : 為 蝸 桿 導(dǎo) 程 角 ; v稱 為 當(dāng)

24、 量 摩 擦 角 ， v=arctg f vf v為 當(dāng) 量 摩 擦 系 數(shù) ， 11-5 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 效 率 、 潤 滑 和 熱 平 衡 計(jì) 算 Z1效 率 與 蝸 桿 頭 數(shù) 的 大 致 關(guān) 系 為 ：蝸 桿 頭 數(shù) Z 1 總 效 率 0.70 0.80 0.90 0.95 tg 1 =Z1 /q v， f v取 值 見 下 頁 表 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 3.00 0.028 136 0.035 2 0.045 235 4.00 0.024 122 0.031 147 0.04 217 5.00 0.022 116 0.029 140 0.0

25、35 2 8.00 0.018 102 0.026 129 0.03 143 10.0 0.016 055 0.024 122 15.0 0.014 048 0.020 109 24.0 0.013 045 當(dāng) 量 摩 擦 系 數(shù) 和 當(dāng) 量 摩 擦 角 蝸 輪 材 料 錫 青 銅 無 錫 青 銅 灰 鑄 鐵 蝸 桿 齒 面 硬 度 HRC45 其 他 情 況 HRC45 HRC45 其 他 滑 動(dòng) 速 度 fv v fv v fv v fv v fv v 0.01 0.11 6 17 0.12 651 0.18 1012 0.18 1012 0.19 10450.10 0.08 4 34 0

26、.09 543 0.13 724 0.14 758 0.16 9050.50 0.055 309 0.065 343 0.09 509 0.09 509 0.1 5431.00 0.045 235 0.055 309 0.07 4 0.07 4 0.09 5092.00 0.035 2 0.045 235 0.055 309 0.07 4vs m/s 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 蝸 桿 加 工 困 難 過 大當(dāng) 28 時(shí) ， 效 率 增 加 很 少 。當(dāng) v 時(shí) ， 蝸 桿 具 有自 鎖 性 ， 但 效 率 很 低 。50% =（ 0.950.96） tg( +

27、 v )tg 分 析 ： 上 述 公 式 不 直 觀 ， 工 程上 常 用 以 下 估 計(jì) 值 。閉 式 傳 動(dòng) ：z1=1 =0.700.75z 1=2 =0.750.82z1=4 =0.870.92z1=1、 2 =0.600.70開 式 傳 動(dòng) ： 0 10 20 30 40 50 20406080100效 率% 在 =45- /2 處 效 率 曲 線 有 極 大 值 。f v =tg v =0.12對(duì) 動(dòng) 力 傳 動(dòng) ， 宜 采 用 多 頭 蝸 桿 自 鎖 極 限一 般 取 ： 510 1015 1525 25 載 荷 類 型 重 重 中 （ 不 限 ） （ 不 限 ） （ 不 限 ）

28、 （ 不 限 ）900 500 350 220 150 100 80 運(yùn) 動(dòng) 粘 度 v/cSt（ 40 ）蝸 桿 傳 動(dòng) 的 相 對(duì) 滑 動(dòng)速 度 vs/(m/s)給 油 方 法 油 池 潤 滑 噴 油 潤 滑或 油 池 潤 滑 噴 油 壓 力 MPa 0.7 2 3 表 11-21 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 潤 滑 油 粘 度 薦 用 值 及 給 油 方 法當(dāng) vs 510 m/s時(shí) ， 采 用 油 池 浸 油 潤 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 滑

29、。當(dāng) v1 4 m/s時(shí) ， 采 用 蝸 桿 在 上 的 結(jié) 構(gòu) 。 ra/3 一個(gè)齒高 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 三 、 蝸 桿 傳 動(dòng) 的 熱 平 衡 計(jì) 算 由 于 蝸 桿 傳 動(dòng) 效 率 低 ， 發(fā) 熱 量 大 ， 若 不 及 時(shí) 散 熱 ，會(huì) 引 起 箱 體 內(nèi) ， 油 溫 升 高 ， 潤 滑 失 效 ， 導(dǎo) 致 輪 齒 磨損 加 劇 ， 甚 至 出 現(xiàn) 膠 合 。 因 此 ， 對(duì) 連 續(xù) 工 作 的 閉 式蝸 桿 傳 動(dòng) 必 須 進(jìn) 行 熱 平 衡 計(jì) 算由 熱 平 衡 條 件 ： H 1= H2, 得 ： ta = ta + d S1000P1(

30、1- ) 其 中 ： P1-蝸 桿 傳 遞 的 功 率 ； d-表 面 散 熱 系 數(shù) ； 一 般 取 ： d=8.1517.45 W/(m2 )S-散 熱 面 積 , m2, 指 箱 體 外 壁 與 空 氣 接 觸 而 內(nèi) 壁 被油 飛 濺 到 的 箱 殼 面 積 。 對(duì) 于 箱 體 上 的 散 熱 片 ， 其 散 熱面 積 按 50%計(jì) 算 。 摩 擦 損 耗 產(chǎn) 生 的 熱 量 : H1=1000P1(1- ) 箱 璧 散 發(fā) 的 熱 量 : H2= d S(t0- ta ) -蝸 桿 傳 遞 的 效 率 ；t0-工 作 油 溫 ， 一 般 取 ： 6070 ta-工 作 環(huán) 境 溫 度

31、 ， 一 般 取 ： 20 保 持 工 作 溫 度 所 需 散 熱 面 積 ： S = m 2 d (t0 - ta)1000P1(1- ) 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 當(dāng) 工 作 油 溫 ： t0 80 或 散 熱 面 積 不 足 時(shí) ， 應(yīng) 采取 散 熱 措 施 ：1） 增 加 散 熱 面 積 -加 散 熱 片 ；2） 提 高 表 面 傳 熱 系 數(shù) - 加 風(fēng) 扇 、 冷 卻 水 管 、 循 環(huán) 油 冷 卻 。 油 泵 冷卻器冷卻水 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 蝸 桿 的 結(jié) 構(gòu) : 通 常 與 軸 制 成 一 體z 1=1或 2時(shí) ： b1 (11+0.06z2)mz1= 4時(shí) : b1 (12.5+0.09z2)mb1 蝸 桿 軸蝸 桿 長(zhǎng) 度 b 1的 確 定 ： 12-6 圓 柱 蝸 桿 與 蝸 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)1)無 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 青 島 科 技 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制