蜗杆传动的失效形式和设计准则1齿面相对滑动速度vs教学内容.ppt
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1、机械设计基础机械设计基础第第1 1页页蜗杆传动的失效形式和设计准则1齿面相对滑动速度vs机械设计基础机械设计基础第第2 2页页 圆柱蜗杆传动,按蜗杆轴面齿型又可分为普通蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。普通蜗杆传动多用直母线刀刃的车刀在车床上切制,可分为阿基米德蜗杆(ZA型)、渐开线蜗杆(ZI型)和法面直齿廓蜗杆(ZN型)等几种。其中,阿基米德蜗杆应用最为广泛。机械设计基础机械设计基础第第3 3页页二、蜗杆机构的特点二、蜗杆机构的特点1、传传动动比比大大。蜗杆传动的单级传动比在传递动力时,i=580,常用的为i=1550。分度传动时i可达1000,因而结构紧凑。2、传传动动平平稳稳,噪噪声声低低。
2、蜗杆与涡轮的啮合连续,同时啮合的齿对数较多。3、具具有有自自锁锁性性。当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时,蜗杆传动能自锁,即只能由蜗杆带动涡轮,而涡轮不能够带动蜗杆。4、传动效率低传动效率低。蜗杆传动在啮合处有相对滑动,当滑动速度较大时,则会产生较严重的摩擦磨损,发热大,效率低。一般只有0.70.8。具有自锁功能的蜗杆机构,它的效率一般不大于0.5。5、制造成本较高制造成本较高。涡轮常用贵重的减摩材料(如青铜)制成。因此,蜗杆传动适用于传动比大,传递功率不大的机械上。机械设计基础机械设计基础第第4 4页页15-2 15-2 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算机
3、械设计基础机械设计基础第第5 5页页一、蜗杆传动的主要参数一、蜗杆传动的主要参数1 1、蜗杆头数、蜗杆头数z z1 1和蜗轮齿数和蜗轮齿数z z2 2和传动比和传动比i i 蜗杆头数根据传动比和传动蜗杆的效率来确定。一般取1、2、4、6,当要求自锁和大传动比时,取1;当传动功率较大,为提高传动效率取大值,但蜗杆的头数过多,加工精度难以保证。蜗轮的齿数一般取z22780,齿数过少将发生根切,齿数过多将导致与之相应的蜗杆长度增加,刚度减小。传动比机械设计基础机械设计基础第第6 6页页2 2、模数、模数m m和压力角和压力角 由于蜗杆传动在中间平面内相当于渐开线齿轮与齿条的啮合,而中间平面是蜗杆的轴
4、向平面又是蜗轮的端面,与齿轮传动相同,为保证轮齿的正确啮合,蜗杆的轴向模数 应等于蜗轮的端面模数 ;蜗杆的轴向压力角 应等于蜗轮的端面压力角 ;蜗杆分度圆导程角 应等于蜗轮分度圆螺旋角 ,且两者螺旋方向相同。即阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件为:机械设计基础机械设计基础第第7 7页页3 3、蜗杆的分度圆直径、蜗杆的分度圆直径d d1 1和导程角和导程角 蜗杆传动的效率与导程角有关,导程角越大,传动效率越高。当传递动力时,要求高效率,取 ,此时采用多头蜗杆;若蜗杆传动要求具有自锁性能时,常取 的单头蜗杆。机械设计基础机械设计基础第第8 8页页称为蜗杆的直径系数 当m一定,q值增大,蜗杆的直径增大,
5、刚度提高。小模数蜗杆一般具有大的q值,以使蜗杆具有足够的刚度。为保证蜗轮于蜗杆的正确啮合,加工蜗轮的滚刀直径和齿形参数必须于相应的蜗杆相同,为限制蜗轮滚刀的数目,蜗杆直径d1已标准化。机械设计基础机械设计基础第第9 9页页机械设计基础机械设计基础第第1010页页4 4、中心距、中心距a a 蜗杆传动中,当蜗杆分度圆与蜗轮分度圆重合时称为标准传动,其中心距为:规定标准中心距为40、50、63、80、100、125、160、(180)、200、(225)、250、(280)、315、(355)、400、(450)、500。在蜗杆传动设计时,中心距按上述标准元整。机械设计基础机械设计基础第第1111
6、页页二、蜗杆传动的几何尺寸计算二、蜗杆传动的几何尺寸计算机械设计基础机械设计基础第第1212页页15-3 15-3 蜗杆传动的失效形式、设计准则、蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构材料和结构一、蜗杆传动的失效形式和设计准则一、蜗杆传动的失效形式和设计准则1、齿面相对滑动速度、齿面相对滑动速度vs 滑动速度的大小,对齿面的润滑情况、齿面实效形式、发热以及传动效率都有很大的影响。机械设计基础机械设计基础第第1313页页2、轮齿的失效形式和设计准则、轮齿的失效形式和设计准则1)轮齿的失效形式 蜗杆传动的失效形式主要有胶合、点胶合、点蚀、磨、磨损等。由于蜗杆的齿是连续的螺旋线,因而失效多发生在蜗
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