第8章蜗杆传动
第8章 蜗杆传动 [原创 2010-03-30 13:17:17]   
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8.1蜗杆传动的类型、特点和应用
8.2圆柱蜗杆传动基本参数和几何尺寸
授课方式
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教学大纲要求:
了解蜗杆传动的类型、特点和失应用;
掌握蜗杆蜗轮传动的基本尺寸计算。
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):了解蜗杆传动的类型、特点和失应用;
熟悉阿基米德我干的加工方法和齿廓特点;掌握蜗杆蜗轮传动的基本尺寸计算。
教学重点及难点: 蜗杆蜗轮的啮合传动及参数和尺寸计算
作业、讨论题、思考题:思考题8-1、8-2
习 题8-1
课后总结分析:蜗杆传动的类型、特点和应用;
阿基米德我干的加工方法和齿廓特点;
要求掌握蜗杆蜗轮传动的基本尺寸计算。
教 学内容
备注
第8章 蜗杆传动
8.1 蜗杆传动的类型、特点和应用
蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。
       它由蜗杆1、蜗轮2和机架所组成。
图8—1 蜗杆传动
8.1.1 蜗杆传动的类型及应用
阿基米德蜗杆的类型、特点及应用:
图8—a 阿基米德蜗杆
加工原理:用直线刀刃的梯形车刀切削而成,刀刃顶平面通过蜗杆的轴线。该蜗杆在轴向断面I—I内具有梯形齿条形的直齿廓,而在法向断准分子激光xx近视面N—N内齿廓外凸;在垂直于轴线的断面(端面)上,齿廓曲线为阿基米德螺旋线。
特 点:加工和测量较方便,车削工艺好,但精度低。
8.1.2 蜗杆传动的特点
⑴结构紧凑、传动比大。传递动力时,一般 12=8~100;传递运动或在分度机构中, 12可达1000;
⑵蜗杆传动相当于螺旋传动。
       蜗杆齿是连续的螺旋齿,故传动平稳。
       振动小、噪声低;
⑶当蜗杆的导程角小于当量摩擦角时,可实现反向自锁,即具有自锁性。
⑷因传动时啮合齿面间相对滑动速度大,故摩擦损失大,效率低。一般效率为 =0.7~0.8;具有自锁性时,其效率 <0.5。所以不宜用于大功率传动;
⑸为减轻齿面的磨损及防止胶合,蜗轮一般使用贵重的减摩材料制造,故成本高;
⑹对制造和安装误差很敏感。
       安装时对中心距的尺寸精度要求较高。
综上所述。
       蜗杆传动常用于传动功率在50kW以下。
       滑动速度 s在15m/s以下的机器设备中。
8.2 圆柱蜗杆传动基本参数和几何尺寸
8.2.1 蜗杆传动的正确啮合条件
在过蜗杆轴线而垂直于蜗轮轴线的中间平面内,蜗杆与蜗轮的啮合相当于直齿廓齿条与渐开线齿轮的啮合。
图8—4 蜗杆传动的啮合情况
标准参数:蜗杆蜗轮以中间平面内的参数为标准值。
正确啮合条件:中间平面内蜗杆与哭闹蜗轮的模数和压力角分别相等。
常用的标准模数见表8—2,蜗杆和蜗轮压力角的标准值 =20°。
8.2.2 蜗杆传动的主要参数
蜗杆传动的主要参数有:模数 、压力角 、分度圆直径 、直径系数 、蜗杆的导程角 、蜗杆头数 、蜗轮齿数 、传动比 等。
图8—5 蜗杆分度圆柱面展开图
1.蜗杆的导程角
tg
导程角的大小与效率及加工工艺性有关。导程角大,效率高,但加工较困难;导程角小,效率低,但加工方便。当 >28°。
       用加大导程角来提高效率效果不明显;而当 <3°30′时。
       具有自锁性。故常用导程角 =3.5~27°。
2.蜗杆的分度圆直径 和直径系数
蜗杆传动中。
       为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合,常用与蜗杆具有同样参数的蜗轮滚刀(其外径比蜗杆外径大2 ,以便在蜗轮上加工出径向间隙)来加工与其配对的蜗轮。这样,只要有一种尺寸的蜗杆,就必须有一种对应的蜗轮滚刀。蜗杆分度圆直径 将随、、 的变化而变化,这就意味着所需蜗轮滚刀的规格极多,这很不经济也不可能。为了减少刀具型号以利于刀具标准化。
       GB制定了蜗杆分度圆直径 的标准系列,且与模数相匹配(见表8—2)。
为使计算方便,令
/ tg

由上式可知。
       在 一定时, 值大, 也大。在 一定时, 值大。
        则小,而 值小。
       蜗杆传动的效率就塞拉摩岛传送门低。
3.蜗杆头数 和蜗轮齿数
蜗杆为主动件时,传动比为
蜗杆头数 主要是根据传动比和效率两个因素来选定。一般取 =1~6,自锁蜗杆传动或分度机构因要求自锁或大传动比。
       多采用单头蜗杆;而传力蜗杆传动为提高效率。
       可取 =2~6,常取偶数,便于分度。此外头数愈多,制造蜗杆及蜗轮滚刀时,分度误差愈大,加工精度愈难保证。
蜗轮齿数= ,一般取 =28~80。 <28易使蜗轮轮齿产生根切和干涉,影响传动的平稳性; >80,当蜗轮直径一定时。
       模数会很小。
       削弱弯曲强度;而当模数一定时。
       又会导致蜗杆过长,刚度降低。
8.2.3 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算
蜗轮的分度圆直径:
,蜗杆蜗轮的标准中心距:
/ 2 = / 2
一般圆柱蜗杆传动减速装置的中心距 应按下列数值选取:40,50,63,80。
       100,125,160,200,250,315。
       400。
       500mm。
8.2.4 蜗杆蜗轮旋向和转向的判别
蜗杆蜗轮机构中。
       通常蜗杆为主动件,蜗轮的转向取决于蜗杆的转向及蜗杆蜗轮的螺旋线旋向。
蜗轮的转向可根据左、右手定则判定,即左旋用左手、右旋用右手环握蜗杆轴线,弯曲的四指顺着齿轮的转向,拇指指向的反方向即为与蜗杆齿相啮合的蜗轮齿接触点的运动方向。同样,如果已知蜗杆及蜗轮的转向。
       也可以用左、右手定则来判定蜗杆蜗xx类风湿的好药轮旋向。
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