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1、一、蝸桿傳動的特點和類型一、蝸桿傳動的特點和類型圓柱蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動1 1特點：特點：結構緊湊結構緊湊; ;工作平穩(wěn)、噪聲小工作平穩(wěn)、噪聲小; ;傳動比傳動比大大( (一般為一般為i=5-80)i=5-80)但效率低；制造成本較高但效率低；制造成本較高用于空間交錯軸間的傳動，通常用于空間交錯軸間的傳動，通常=90=90普通圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動2 2、類型：、類型：普通圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動阿基米德蝸桿傳動阿基米德蝸桿傳動漸開線蝸桿傳動漸開線蝸桿傳動蝸輪加工蝸輪加工 滾刀滾制，滾刀幾何參數(shù)同相配蝸桿滾刀滾制，滾刀幾何參數(shù)同相配蝸桿二、二、 圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸圓柱蝸
2、桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸1 1、主要參數(shù)、主要參數(shù)1 1）. .模數(shù)模數(shù)m m 和壓力角和壓力角正確嚙合條件：在正確嚙合條件：在中間平面內中間平面內m ma1a1 = = m mt2t2 = = m ma1a1 = = t2t2 = = = 20= 20蝸桿軸向蝸桿軸向模數(shù)模數(shù)蝸輪端面蝸輪端面模數(shù)模數(shù)標準模數(shù)標準模數(shù)蝸輪端面蝸輪端面壓力角壓力角蝸桿軸向蝸桿軸向壓力角壓力角主平面：主平面：包含蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面包含蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面2 2）、蝸桿導程角）、蝸桿導程角與蝸輪螺旋角與蝸輪螺旋角之關系之關系=90=90 時：時： = =且旋向相同且旋向相同 d d1 1 標準
3、系列值標準系列值 限制蝸輪滾刀數(shù)量，便于刀具標準化限制蝸輪滾刀數(shù)量，便于刀具標準化 蝸桿直徑系數(shù)：蝸桿直徑系數(shù)：q= dq= d1 1/ /m m d d1 1 = m q= m q1dptgz111dpzxmqmz1qz1 3 3）、蝸桿直徑系數(shù)）、蝸桿直徑系數(shù) q q 及分度圓直徑及分度圓直徑d d1 14 4）、）、q q與導程角與導程角之關系之關系5 5）、蝸桿頭數(shù)）、蝸桿頭數(shù)z z1 1、蝸輪齒數(shù)、蝸輪齒數(shù)z z2 2 及傳動比及傳動比i ii i = = n n1 1/ /n n2 2 = = z z2 2/ /z z1 1 = =d d2 2 / /d d1 1 ? ?d d2
4、2 / /d d1 1 但但 z z1 1 少，效率低少，效率低重載時取重載時取 z z1 1 1 1 要求自鎖要求自鎖 z z1 1 = = 1 1z z1 1 過多過多, ,制造困難制造困難z z1 1 = 1- 4 = 1- 4z z2 2 = = i zi z1 1=28 -80=28 -80常取常取 z z2 2 = 32 - 63 = 32 - 636 6）、齒面間相對滑動速度）、齒面間相對滑動速度 v vs ssincos21vvvs21vvvs由此可見，由此可見，v vs s v v1 1、v v2 2所以蝸桿傳動摩擦損失大，所以蝸桿傳動摩擦損失大，效率低。效率低。7 7）、幾
5、何尺寸計算）、幾何尺寸計算中心距中心距 a a =( =(d d1 1+ +d d2 2)/2 = )/2 = m m( (q q+ +z z2 2)/2)/21 1、失效形式和設計準則、失效形式和設計準則 三、三、蝸桿傳動的失效形式、蝸桿傳動的失效形式、材料和結構材料和結構因相對滑動速度因相對滑動速度V VS S大，更易大，更易膠合膠合和和磨損磨損。齒面點蝕齒面點蝕齒面膠合齒面膠合齒面磨損齒面磨損輪齒折斷輪齒折斷對于大多數(shù)蝸桿傳動，其承載能力主要取決于接觸強度對于大多數(shù)蝸桿傳動，其承載能力主要取決于接觸強度設計準則：設計準則：閉式蝸桿傳動，按齒面接觸強度設計，閉式蝸桿傳動，按齒面接觸強度設計
6、，z z2 28080或強烈沖擊載荷時校核彎曲強度或強烈沖擊載荷時校核彎曲強度由于蝸輪材料強度低，失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上由于蝸輪材料強度低，失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上2 2、材料選擇、材料選擇材料要求：材料要求：減摩性好、耐磨、抗膠合、足夠的強度減摩性好、耐磨、抗膠合、足夠的強度碳碳 鋼鋼 45 45號鋼號鋼 調質或淬火調質或淬火蝸蝸 桿桿合金鋼合金鋼 20C 20Cr r、20C20Cr rM Mn nT Ti i、40C40Cr r鑄錫青銅鑄錫青銅 CuSn10Pb1 適合高速適合高速蝸蝸 輪輪鑄鋁青銅鑄鋁青銅 ZCuAl10Fe3 低速重載低速重載灰鑄鐵灰鑄鐵 HT200 HT200 低
7、速輕載低速輕載減摩性好減摩性好 四、四、蝸桿傳動的蝸桿傳動的受力分析受力分析蝸桿傳動的受力分析與斜齒圓柱齒輪的受力分析相同，輪齒在蝸桿傳動的受力分析與斜齒圓柱齒輪的受力分析相同，輪齒在受到法向載荷受到法向載荷F Fn n的情況下，可分解出的情況下，可分解出11a2t12dTFF22t2a12dTFFtant2r2r1FFF在不計摩擦力時：在不計摩擦力時：徑向載荷徑向載荷F Fr r、周向載荷、周向載荷F Ft t、軸向載荷軸向載荷F Fa a。T T2 2 = = iTiT1 121atFF21taFFF Ft t、F Fr r 同斜齒輪同斜齒輪F Fa a用主動輪左右手定則用主動輪左右手定則
8、判斷，一般蝸桿主動。判斷，一般蝸桿主動。21rrFF各力方向：各力方向：各力關系：各力關系： 五、五、 蝸桿傳動的蝸桿傳動的強度計算強度計算蝸輪齒面接觸疲勞強度計算蝸輪齒面接觸疲勞強度計算特點：特點：MPaaTKZZHAEH32蝸輪齒面接觸強度條件蝸輪齒面接觸強度條件因此，因此， 蝸輪輪齒的強度計算與斜齒輪相似，蝸輪輪齒的強度計算與斜齒輪相似，其強度公式可仿照斜齒輪的計算方法推導其強度公式可仿照斜齒輪的計算方法推導3322)(mmZZTKaHEAH H 為蝸輪材料的許用接觸應力為蝸輪材料的許用接觸應力, ,見表見表7-117-11、7-127-12。Z Z2 280-10080-100、蝸輪為脆性材料、且受強烈沖擊、蝸輪為脆性材料、且受強烈沖擊開式傳動開式傳動實踐證明實踐證明才進行彎曲強度計算才進行彎曲強度計算蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算設計式設計式ZZ接觸系數(shù)。接觸系數(shù)。Z ZE E彈性系數(shù)彈性系數(shù)
蝸桿傳動民航
