蜗杆传动机构的设计基础解读.ppt

结 构 形 式 特 点 （a）整体式 当直径小于100mm时，可以用青铜铸成整体；当滑动速度v1≤2m/s时，可用铸铁铸成整体 （b）轮箍式 青铜轮缘与铸铁轮心通常采用 配合，并加台肩和螺钉固定，螺钉数为6～12 （c）螺栓联接式 以光制螺栓联接，螺栓孔要同时铰制其配合为 。螺栓数按剪切计算确定，并以轮缘受挤压，校核轮缘材料许用挤压应力?jp=0.3?s。?s——轮缘材料屈服强度 （d）镶铸式 青铜轮缘镶铸在铸铁轮心上，并在轮心上预制出榫槽，以防滑动（适用大批量生产） 蜗轮的典型结构 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 11.6 普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装和维护 11.7 常用各类齿轮传动的选择 11.8 蜗杆传动的强度计算 11.5 蜗杆传动的受力分析 热平衡，是指蜗杆传动单位时间内由摩擦产生的热量H1应小于（或等于）同时间内由箱体表面散发的热量H2，即H1≤H2，从而保证箱体内油温稳定在规定范围。 蜗杆传动机构的设计基础 蜗杆传动的类型和特点 11.1 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 11.2 蜗杆传动的失效形式、计算准则 11.3 蜗杆传动的材料和结构 11.4 蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成（如图12-1所示），用于传递空间两交错轴间的运动和动力。 两轴交角一般为90° 一般为蜗杆主动，蜗轮从动； 阿基米德圆柱蜗杆 渐开线圆柱蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆 法向直廓圆柱蜗杆 圆弧圆柱蜗杆 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 与其他传动相比，蜗杆传动有以下特点。 ① 传动比大。一般动力传动中，i=10～80； 在分度机构或手动机构中，i可达300； 若主要是传递运动，i可达1000。 ② 工作平稳。 由于蜗杆齿为连续不断的螺旋齿， 故传动平稳，噪音小。 ③ 可以实现自锁。在蜗杆传动中，蜗杆犹如螺杆，蜗杆传动作用力关系也和螺旋传动一样，故蜗杆导程角小于蜗杆副的当量摩擦角时，蜗杆传动就具有自锁性。 ④ 效率较低。由于蜗杆与蜗轮齿面间相对滑动速度很大，摩擦与磨损严重，故蜗杆传动效率低。一般为?=0.7～0.9，自锁时?0.5。因此，在连续工作的闭式传动中，应具有良好的润滑和散热条件。 ⑤ 蜗轮材料较贵。为了减磨和抗胶合，蜗轮材料常选用青铜合金制造，成本较高。 ⑥ 不能实现互换。由于蜗轮是用与其匹配的蜗杆滚刀加工的，因此，仅模数和压力角相同的蜗杆与蜗轮是不能任意互换的。 蜗杆传动适用于传动比大、传递功率不大且不作长期连续运转的场合。 由于普通圆柱蜗杆容易制造且在各种机械中得到广泛应用，故本章仅讨论普通圆柱蜗杆传动。 普通圆柱蜗杆传动的啮合 根据蜗杆传动的失效特点，蜗杆副材料不但应具有足够的强度，而且还应具有良好的减磨性和抗胶合性。实践证明，较理想的蜗杆副材料是磨削淬硬的钢制蜗杆匹配青铜蜗轮。 蜗杆和蜗轮的材料选择 蜗杆常用材料为碳钢或合金钢。高速重载的传动，蜗杆常用低碳合金结构钢（如20Cr、20CrMn、20CrNi和20CrMnTi等）经渗碳淬火，表面硬度可达HRC50～63；中速中载传动，蜗杆常用优质碳素钢或合金结构钢（如45、40Cr、35CrMo和42SiMn等）经表面淬火，表面硬度达到HRC45～55；低速、不重要的传动，可采用45号钢调质处理，硬度达到HBS255～270。 常用蜗轮材料有铸造锡青铜、铸造铝铁青铜及灰铸铁等。锡青铜的抗胶合和耐磨性能最好，但价格较贵，用于vs≥5m/s的重要传动；铝铁青铜具有足够的强度，并耐冲击，价格便宜，但胶合及耐磨性能不如锡青铜，一般用于vs≤5m/s的传动中；灰铸铁用于vs≤2m/s的不重要场合。 蜗杆轴