机械设计电子教案第六章蜗杆传动.ppt
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- 机械设计 电子 教案 第六 蜗杆 传动
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1、 第六章第六章 蜗杆传动蜗杆传动东北大学国家工科机东北大学国家工科机械基础课程教学基地械基础课程教学基地2目目 录录6-1 蜗杆传动的特点和类型6-2 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸6-3 蜗杆传动的失效形式、设计准则、常用材料6-4 蜗杆传动的受力分析、转向判定与滑动速度6-5 蜗杆传动的承载能力计算6-6 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计36-16-1蜗杆传动的特点和类型一、特点一、特点3 3、传动比大,准确恒定,一般、传动比大,准确恒定,一般 i=5=580802 2、重合度大,传动平稳,噪声低、重合度大,传动平稳,噪声低 (连续啮合)(连续啮合)6 6、齿面间滑动速度大,发热磨损大(需热平衡计算
2、)、齿面间滑动速度大,发热磨损大(需热平衡计算)5 5、可实现自锁(效率低于、可实现自锁(效率低于40%40%)904 4、传动效率低,、传动效率低,z z1 1=1=0.7=1=0.70.75,0.75,z z1 1=2=0.75=2=0.750.820.827 7、技术数据、技术数据:n:n1 1=4000 r/min;v=4000 r/min;v1 1=69 m/s;=69 m/s;P=1000kW;T P=1000kW;T2 2=700 kNm=700 kNm1 1、传递空间交错轴间运动与动力常用、传递空间交错轴间运动与动力常用4二、类型二、类型 6-16-1蜗杆传动的特点和类型、圆圆
3、环环面面蜗蜗杆杆2、圆圆锥锥蜗蜗杆杆3、圆圆柱柱蜗蜗杆杆1)阿阿基基米米德德蜗蜗杆杆(ZA)1()渐渐开开线线蜗蜗杆杆(ZI)2(圆圆弧弧圆圆柱柱蜗蜗杆杆)5()延延伸伸渐渐开开线线蜗蜗杆杆(ZN)3()锥锥面面包包络络圆圆柱柱蜗蜗杆杆(ZK)4(5)阿阿基基米米德德蜗蜗杆杆(ZA)1(6-16-1蜗杆传动的特点和类型、圆圆柱柱蜗蜗杆杆1齿型:轴垂面:阿基米德螺线齿型:轴垂面:阿基米德螺线 轴轴 面:直廓(面:直廓(x1=20直齿条齿廓直齿条齿廓)特点:加工方便,应用广,不能磨削,精度低特点:加工方便,应用广,不能磨削,精度低加工:直刃车刀,切削刃过轴线加工:直刃车刀,切削刃过轴线66-16-
4、1蜗杆传动的特点和类型)渐渐开开线线蜗蜗杆杆(ZI)2(加工:两把梯形直刃刀加工,切削刃面与蜗杆基圆柱相切加工:两把梯形直刃刀加工,切削刃面与蜗杆基圆柱相切 齿形:轴垂面:渐开线,齿形:轴垂面:渐开线,轴剖面:凸齿廓轴剖面:凸齿廓 基圆柱切面基圆柱切面:直齿廓直齿廓 特点:可滚切、磨削,制造精度高特点:可滚切、磨削,制造精度高76-16-1蜗杆传动的特点和类型)延延伸伸渐渐开开线线蜗蜗杆杆(ZN)3(加工:直刃车刀切削刃面在蜗杆螺旋线法面内加工:直刃车刀切削刃面在蜗杆螺旋线法面内 齿形:蜗杆:轴垂面:延伸渐开线,齿形:蜗杆:轴垂面:延伸渐开线,轴剖面:凸齿廓轴剖面:凸齿廓 法法 面:直廓(齿形
5、角面:直廓(齿形角n=20)特点:可车、指状铣刀、盘铣刀加工,磨削困难特点:可车、指状铣刀、盘铣刀加工,磨削困难86-16-1蜗杆传动的特点和类型)(锥锥面面包包络络圆圆柱柱蜗蜗杆杆蜗蜗杆杆ZK)4(加工:直刃铣刀或砂轮在蜗杆螺旋线齿间法面内加工:直刃铣刀或砂轮在蜗杆螺旋线齿间法面内齿形:蜗杆:轴垂面:近似阿基米德螺线齿形:蜗杆:轴垂面:近似阿基米德螺线 轴剖面:凸齿廓轴剖面:凸齿廓 齿法面:凸齿廓齿法面:凸齿廓特点:不能车,可铣、可磨获得高精度,应用广泛特点:不能车,可铣、可磨获得高精度,应用广泛96-16-1蜗杆传动的特点和类型圆圆弧弧圆圆柱柱蜗蜗杆杆)5(加工:凸圆弧车刀车削加工加工:凸
6、圆弧车刀车削加工齿形:蜗杆轴剖面:凹圆弧齿形:蜗杆轴剖面:凹圆弧 蜗轮端面齿廓:凸圆弧蜗轮端面齿廓:凸圆弧特点:高承载特点:高承载(普蜗普蜗50%)50%)、高效、高效90%90%、应用广泛、应用广泛106-16-1蜗杆传动的特点和类型、圆圆环环面面蜗蜗杆杆2、圆圆锥锥蜗蜗杆杆311三、精度等级三、精度等级 6-26-2蜗杆传动的特点和类型1 1、精度等级:、精度等级:GB10095-88GB10095-88规定,规定,1-121-12级(级(1212级最低)级最低)2 2、精度选择:传动功率、使用条件、蜗轮圆周速度、精度选择:传动功率、使用条件、蜗轮圆周速度 (P141P141表表6-16-
7、1)126-26-2蜗杆传动的主要参数和尺寸一、主要参数与选择一、主要参数与选择1 1、模数、模数m m和齿形角和齿形角a a(1 1)中间平面:)中间平面:过蜗杆轴线、过蜗杆轴线、垂直蜗轮轴线的平面垂直蜗轮轴线的平面(2 2)啮合关系:齿条、齿轮啮合)啮合关系:齿条、齿轮啮合 mx1=mt2=m;a ax1=a at2=a a ;2 2=1 1 a a a acostantan11nx(3)(3)基准蜗杆齿形角:基准蜗杆齿形角:阿基米德蜗杆(阿基米德蜗杆(ZAZA):):a ax1x1=2020 延伸渐开线蜗杆(延伸渐开线蜗杆(ZNZN):):a an n1 1=2020 渐开线蜗杆(渐开线
8、蜗杆(ZIZI):):a an n1 1=2020 法面与轴面齿形角的关系:法面与轴面齿形角的关系:中间平面136-26-2蜗杆传动的主要参数和尺寸一、主要参数与选择一、主要参数与选择2 2、蜗杆的分度圆直径、蜗杆的分度圆直径d d1 1分析:蜗轮滚刀的形状、尺寸和与之啮合的蜗杆尺寸基本相同,分析:蜗轮滚刀的形状、尺寸和与之啮合的蜗杆尺寸基本相同,为了限制滚刀的数目,标准规定对应每一模数为了限制滚刀的数目,标准规定对应每一模数,仅有有限仅有有限 数目的标准蜗杆分度圆直径数目的标准蜗杆分度圆直径d d1 1。mzpzdx1111tan)(tan11mqzmd 直直径径:d1(分度圆周长)mz1m
9、146-26-2蜗杆传动的主要参数和尺寸一、主要参数与选择一、主要参数与选择3 3、蜗杆的头数、蜗杆的头数z z1 1、z z2 2按传动比与效率要求选定按传动比与效率要求选定选取原则:选取原则:(1)i(1)i大,取大,取z z1 1小,(避免小,(避免z z2 2过大,蜗轮尺寸大)过大,蜗轮尺寸大)(2)(2)传递功率大,选大传递功率大,选大z z1 1(避免发热、功率损失避免发热、功率损失)(3)z(3)z1 1=1=1、2 2、4 4、6 6(4)z(4)z2 2=27=278080(d d2 2、m m、z z2 2 的关系)的关系)z z1 1小,机构紧凑、加工方便;效率较低;小,
10、机构紧凑、加工方便;效率较低;z z1 1大,效率越高,加工困难。大,效率越高,加工困难。通常蜗杆头数取为通常蜗杆头数取为1 1、2 2、4 4、6 6。156-26-2蜗杆传动的主要参数和尺寸一、主要参数与选择一、主要参数与选择4 4、主要尺寸、主要尺寸111tanmzzmd 22mzd )(21tan(21)(2121)2121zzmzzmdda 121221ddzznni 蜗轮蜗轮 蜗杆蜗杆16二二.蜗杆传动变位蜗杆传动变位6-26-2蜗杆传动的主要参数与几何尺寸2 2、变位特点:刀具相对蜗轮轮坯径向移动,刀具参数不变、变位特点:刀具相对蜗轮轮坯径向移动,刀具参数不变mxaa2 maax
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