机械设计基础 课件 项目三 分析滚齿机工作台系统.pptx

机械设计基础(多媒体课件)

项目三分析滚齿机工作台系统

项目三分析滚齿机工作台系统

项目目标

●分析滚齿机工作台工作过程，进行蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算和齿轮系的传动比计算

●了解蜗杆传动与齿轮系的基本类型

●完成各学习任务并自我评价、检验

在如图3-0-1所示的滚齿机工作台系统中，已知各轮齿数分别为：Z₁=15,Z₂=28,Z₂=15,Z₄=35,Z₉=40,被切齿轮的齿数为64。分析滚齿机工作台

传动系统中分路传动情况并计算传动

比i75。

图3-0-1滚齿机工作台系统

项目载体

●任务一蜗杆传动设计

●任务二轮系传动比计算

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任务安排

项目三分析滚齿机工作台系统

任务一蜗杆传动的设计

任务目标

●了解蜗杆传动的特点。

●掌握蜗杆传动的主要参数。

●掌握蜗杆传动的失效形式。

●了解蜗杆传动的材料与结构。

●了解蜗杆传动的效率、润滑和热平衡的计算方法。

任务引入

图3-0-1滚齿机工作台系统，判断蜗杆8、蜗轮9的螺旋方向、转向及受力图。

由于齿面间存在较大的滑动，传动中摩擦大、发热大、效率低(通常为0.7~0.8),自锁时啮合效率低于0.5,因而需要良好的润滑和散热条件，不适用于大功率传动(一般不超过50kW);

为了减少齿面磨损和齿面胶合，便于跑合，蜗轮齿圈常通用比较贵重的有色金属(如青铜)制造。

蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常用于两交错轴间的传动，常用的轴交角为90°,一般以蜗杆

为主动件。

可以实现自锁与螺旋副相同，当蜗杆螺旋升角小于其齿面间的当量摩擦角时，反行程自锁，即只能是蜗杆驱动蜗轮，而蜗轮不能驱动蜗杆。

传动比大，结构紧凑在动力传动中，一般传动比在10～80;当功率很小、主要用来传递运动时，传动比可达几百甚至上干。

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相关知识

根据蜗杆外形不同，可分为圆柱蜗杆传动(见图3-1-1a)、环面蜗杆传动(见图3-1-1b)等。圆柱蜗杆按蜗杆齿廓形状，又有阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆等多种：

阿基米德蜗杆加工及测量方便，应用广泛。本节仅介绍阿基米德蜗杆传动。

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a)b)

图3-1-1蜗杆传动类型

相关知识

项目三分析滚齿机工作台系统任务一蜗杆传动的设计

相关知识蜗杆传动的特点与类型

阿基米德蜗杆形成与螺纹相同，是用直线刀刃车削出来的。在切制时，刀刃平面连杆轴线，刀刃夹角。因而蜗杆轴线剖面形状是直线齿廓的齿条，垂直其轴线与齿廓的交线是阿基米德螺旋线(见图3-1-2),故称阿基米德蜗杆。若将此蜗杆沿轴线方向开槽，形成切削刃，则就变成了齿轮滚刀。根据齿廓范成原理，用此原理，加工出的蜗轮，在中间平面(通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面)内，齿形为渐开线，蜗轮与蜗杆在中间平面上相当于渐开线齿轮与齿条的啮合(见图3-1-3),故蜗杆传动以中间平面上的参数和尺寸为基准，几何尺寸关系大部分可沿用齿轮

图3-1-2阿基米德蜗杆的切制

的公式。

相关知识二、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

蜗杆传动的主要参数

模数m和压力角如图3-1-3所示，在中间平面上，蜗轮与蜗杆相当于齿轮与齿条的啮合，蜗杆轴向齿距px₁与蜗轮分度圆齿距(即端面齿距pn)相等，由此得出

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图3-1-3阿基米德蜗杆传动

(3-1-1)

相关知识

蜗杆分度圆柱导程角蜗杆螺旋线形成原理与螺纹相同，分左旋和右旋，单头和多头(见图3-

1-4)。非特殊情况下，一般采用右旋蜗杆，蜗杆分度圆柱导程角与导程p₂的关系为

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式中：z₁为蜗杆螺旋线头数；d₁为蜗杆分度圆直径。

图3-1-4导程角，

(3-1-2)

项目三分析滚齿机工作台系统任务一蜗杆传动的设计

相关知识二、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

蜗杆分度圆直径d,滚铣蜗轮的刀具，其几何参数必须和相应的蜗杆相同。因此，有一种蜗杆直径，即要求配有相应的蜗轮滚刀。为有利于刀具标准化，制订了蜗杆分度圆直径的标准系列，同时对直径和模数的组合也加以限定，见表3-1-1。蜗杆分度圆直径d₁与模数的比值称蜗杆直径因

数q。

传动比i、蜗杆头数、蜗轮齿数蜗杆传动轴交角为90°,运动关系如图3-1-7所示。由图可知，蜗杆圆周速度与蜗轮圆周速度v₂的关系为v₂=v₁tany,vs为齿面滑动速度(见图3-1-7)。

通常蜗杆传动都以蜗杆为主动件，其传动比

(3-1-3)