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1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模塊三模塊三 常用機(jī)械傳動(dòng)常用機(jī)械傳動(dòng)第五節(jié)第五節(jié) 蝸桿蝸輪傳動(dòng)蝸桿蝸輪傳動(dòng)2 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則蝸桿傳動(dòng)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算技能點(diǎn)技能點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的蝸桿傳動(dòng)能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的蝸桿傳動(dòng)34教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容研究對(duì)象：以阿基米德蝸桿傳動(dòng)為主研究對(duì)象：以阿基米德蝸桿傳動(dòng)為主研究?jī)?nèi)容：蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)、主要參研究?jī)?nèi)容：蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)、

2、主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算的方法，分析蝸桿傳動(dòng)的數(shù)和幾何尺寸計(jì)算的方法，分析蝸桿傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)的思路和方法，失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)的思路和方法，以及安裝和維護(hù)方面應(yīng)注意的問(wèn)題。以及安裝和維護(hù)方面應(yīng)注意的問(wèn)題。重點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算重點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算5 蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成。用于傳遞空間兩蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成。用于傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。通常兩軸交錯(cuò)角為交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。通常兩軸交錯(cuò)角為90，一般蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。，一般蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。1. 1.蝸桿傳動(dòng)的組成蝸桿傳動(dòng)的組成 第一講第一講 蝸桿傳動(dòng)的類

3、型和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)6優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1. 1.傳動(dòng)比大。傳動(dòng)比大。i= 10 10 4040，最大可達(dá)，最大可達(dá)8080。 若只若只傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá)傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá)10001000。 2. 2.傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。 3.3.可制成具有自鎖性的蝸桿?？芍瞥删哂凶枣i性的蝸桿。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： . .效率較低。效率較低。=0.7=0.70.80.8。 . .蝸輪造價(jià)較高。蝸輪造價(jià)較高。用途：用途：蝸桿傳動(dòng)主要用于傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)要蝸桿傳動(dòng)主要用于傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合；或用于需要傳動(dòng)具有自鎖性能求緊湊的場(chǎng)合；或用于需要傳動(dòng)具有自鎖性能的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。 2.2.蝸

4、桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和用途蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和用途 7按蝸桿的形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱按蝸桿的形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、圓弧面蝸桿傳動(dòng)和錐面蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)、圓弧面蝸桿傳動(dòng)和錐面蝸桿傳動(dòng)。其中圓柱蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用最廣。其中圓柱蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用最廣。3.3.蝸桿傳動(dòng)的類型蝸桿傳動(dòng)的類型 第一講第一講 蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)8圓柱蝸桿按螺旋面形狀的不同可分為漸開線蝸桿和阿基米圓柱蝸桿按螺旋面形狀的不同可分為漸開線蝸桿和阿基米德蝸桿。德蝸桿。阿基米德蝸桿（阿基米德蝸桿（ZAZA型）型）垂直于軸線平面的齒廓為阿基垂直于軸線平面的齒廓為阿基米德螺線，過(guò)軸線的平面內(nèi)齒廓為直線，加工簡(jiǎn)單，精

5、度米德螺線，過(guò)軸線的平面內(nèi)齒廓為直線，加工簡(jiǎn)單，精度較低。（軸向直廓蝸桿）較低。（軸向直廓蝸桿）漸開線蝸桿（漸開線蝸桿（ZIZI型）型）刀刃平面與蝸桿基圓柱相切，端刀刃平面與蝸桿基圓柱相切，端面齒為漸開線，適于較高速度和較大的功率。面齒為漸開線，適于較高速度和較大的功率。3.3.蝸桿傳動(dòng)的類型蝸桿傳動(dòng)的類型 9蝸桿傳動(dòng)的實(shí)物蝸桿傳動(dòng)的實(shí)物10第二講第二講 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間平面。平面。11 在中間平面內(nèi)，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于漸在中間平面內(nèi)，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于

6、漸開線齒輪與齒條的嚙合傳動(dòng)，所以設(shè)計(jì)計(jì)算都開線齒輪與齒條的嚙合傳動(dòng)，所以設(shè)計(jì)計(jì)算都以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)，并沿用圓以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)，并沿用圓柱齒輪傳動(dòng)的計(jì)算關(guān)系。柱齒輪傳動(dòng)的計(jì)算關(guān)系。1.蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇第二講第二講 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算(1)(1)模數(shù)模數(shù)mm和壓力角和壓力角 規(guī)定：蝸輪、蝸桿在中間平面的模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：蝸輪、蝸桿在中間平面的模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。值。 t2a1t2a1mmm12(2) (2) 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和傳動(dòng)比和傳

7、動(dòng)比i i單頭蝸桿（單線蝸桿）單頭蝸桿（單線蝸桿）: : 蝸桿蝸桿上只有一條螺旋線，即在端上只有一條螺旋線，即在端面上只有一個(gè)輪齒。面上只有一個(gè)輪齒。雙頭蝸桿（雙線蝸桿）雙頭蝸桿（雙線蝸桿）: :蝸桿蝸桿上有兩條螺旋線，蝸桿螺旋上有兩條螺旋線，蝸桿螺旋線頭數(shù)即為齒數(shù)。線頭數(shù)即為齒數(shù)。13常取常取Z Z1 1 =1 =1，2 2，4 4，6 6， Z Z2 2根據(jù)傳動(dòng)比而定。根據(jù)傳動(dòng)比而定。一般情況下遵循的原則一般情況下遵循的原則: :1) 1)傳遞運(yùn)動(dòng)，要求傳動(dòng)比大，傳遞運(yùn)動(dòng)，要求傳動(dòng)比大， Z1 1取小值。取小值。 2)2)傳遞動(dòng)力傳遞動(dòng)力 ， Z1 1取大值取大值 ，傳動(dòng)效率和承載，傳動(dòng)效

8、率和承載 能力高；能力高； Z1 1太多，蝸桿加工困難。太多，蝸桿加工困難。 蝸輪齒數(shù)蝸輪齒數(shù)Z2應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)比應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)比 i 和和Z1 1選取。不宜選取。不宜大于大于8080。蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)比蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)比i (i=ni (i=n1 1/n/n2 2=Z=Z2 2/Z/Z1 1) )14(3)(3)蝸桿中圓直徑蝸桿中圓直徑d d1 1及蝸桿直徑系數(shù)及蝸桿直徑系數(shù)q qmdq1qz1tan即即: :當(dāng)當(dāng)Z Z1 1、q q已知時(shí)，螺旋線升角已知時(shí)，螺旋線升角即為定即為定值。值。(4)(4)蝸桿螺旋線升角蝸桿螺旋線升角mzPzLa11111111tandmzdmzdL15第三講第三講 蝸桿傳動(dòng)的失

9、效形式蝸桿傳動(dòng)的失效形式1 1、蝸桿傳動(dòng)的失效形式、蝸桿傳動(dòng)的失效形式 由于蝸桿傳動(dòng)齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度大，發(fā)熱由于蝸桿傳動(dòng)齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度大，發(fā)熱量大而效率低，其失效形式主要是：齒面膠量大而效率低，其失效形式主要是：齒面膠合，磨損和齒面點(diǎn)蝕。合，磨損和齒面點(diǎn)蝕。16對(duì)于開式傳動(dòng)，或傳動(dòng)時(shí)載荷變動(dòng)較大，或蝸對(duì)于開式傳動(dòng)，或傳動(dòng)時(shí)載荷變動(dòng)較大，或蝸輪齒數(shù)大于輪齒數(shù)大于90時(shí)，通常只需按齒根彎曲疲勞強(qiáng)時(shí)，通常只需按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。度進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，由于蝸桿傳動(dòng)時(shí)摩擦嚴(yán)重、發(fā)熱大、效此外，由于蝸桿傳動(dòng)時(shí)摩擦嚴(yán)重、發(fā)熱大、效率低，對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)還必須作熱平衡計(jì)算，率低，對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)還必須作

10、熱平衡計(jì)算，以免發(fā)生膠合失效。以免發(fā)生膠合失效。 2. 2. 蝸桿傳動(dòng)的材料蝸桿傳動(dòng)的材料原則：原則： 具有一定強(qiáng)度，具有一定強(qiáng)度， 良好的耐磨性和抗膠合良好的耐磨性和抗膠合的性能。的性能。第三講第三講 蝸桿傳動(dòng)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則蝸桿傳動(dòng)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則17 (1) 蝸桿材料蝸桿材料 一般情況：一般情況：45、35SiMn、40Cr，表面淬火，表面淬火 HRC 4550 高速重載：高速重載：20Cr、15Cr、20CrMnTi， 滲碳滲碳淬火淬火 5662 HRC 低速輕載或不重要傳動(dòng)：低速輕載或不重要傳動(dòng)：45、40，調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)HBS 220300 (2) 蝸輪材料蝸輪材料 一般情況：

11、一般情況：ZCuAl10Fe3 高速傳動(dòng)：高速傳動(dòng)：ZCuSn10Pl、 ZCuSn5Pb5Zn5 低速輕載或不重要傳動(dòng)：低速輕載或不重要傳動(dòng)：HT150、HT2002. . 蝸桿傳動(dòng)的材料蝸桿傳動(dòng)的材料3.蝸桿、蝸輪精度等級(jí)及標(biāo)注蝸桿、蝸輪精度等級(jí)及標(biāo)注18. . 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) (1)蝸桿結(jié)構(gòu)蝸桿結(jié)構(gòu)(2)蝸輪結(jié)構(gòu)蝸輪結(jié)構(gòu)車削蝸桿軸車削蝸桿軸 銑削蝸桿軸銑削蝸桿軸 整體式整體式 螺釘聯(lián)接式螺釘聯(lián)接式 螺栓聯(lián)接式螺栓聯(lián)接式 澆鑄式澆鑄式19小結(jié)及作業(yè)小結(jié)及作業(yè)1. 1.蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn).蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算3.3.蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇作業(yè):課后習(xí)題、