第11章 蜗杆传动

第十一章蜗杆传动第一节蜗杆传动的组成、特点和类型第二节蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算第三节蜗杆传动的失效形式、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 准则、材料和结构第四节蜗杆传动的强度计算第五节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第一节蜗杆传动的组成、特点和类型一、蜗杆传动的组成蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的.蜗杆类似于螺杆.蜗轮类似于一个具有凹形轮缘的斜齿轮.一般蜗杆为主动件.蜗轮为从动件.通常两轴在空间交错成90°.主要用于传递空间交错的两轴之间的运动和动力。下一页返回第一节蜗杆传动的组成、特点和类型二、蜗杆传动的特点(1)传动平稳.噪声小。(2)传动比大.结构紧凑。(3)具有自锁性。(4)传动效率低.发热量大。(5)制造成本高为了降低。上一页下一页返回第一节蜗杆传动的组成、特点和类型三、蜗杆传动的类型蜗杆传动按照蜗杆的形状不同.可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动，圆柱蜗杆传动按照蜗杆的轴面齿形形状不同.可分为普通圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。普通圆柱蜗杆传动按螺旋面的形状.分为阿基米德圆柱蜗杆传动、渐开线圆柱蜗杆传动、法面直齿廓圆柱蜗杆传动和锥面包络圆柱蜗杆传动等。圆柱蜗杆传动机构加工方便.环面蜗杆传动机构承载能力较强.锥面蜗杆传动机构的结构不对称.不能正、反转。上一页下一页返回第一节蜗杆传动的组成、特点和类型1.普通圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动应用较广.多用直母线刀刃在车床上加工而成。(1)阿基米德圆柱蜗杆传动。(2)渐开线圆柱蜗杆传动。(3)法面直齿廓圆柱蜗杆传动。(4)锥面包络圆柱蜗杆传动。上一页下一页返回第一节蜗杆传动的组成、特点和类型2.圆弧齿圆柱蜗杆传动圆弧齿圆柱蜗杆传动是一种非直纹面圆柱蜗杆.在中间平面上蜗杆的齿廓为凹圆弧.与之相配的蜗轮齿廓为凸圆弧.这种蜗杆传动的特点如下。(1)蜗杆与蜗轮两共扼齿面是凹凸啮合.增大了综合曲率半径.因而单位齿面接触应力(赫兹应力)减小.接触强度得以提高。上一页下一页返回第一节蜗杆传动的组成、特点和类型(2)瞬时啮合时的接触线方向与相对滑动速度方向的夹角(润滑角)大.易于形成和保持共扼齿面间的动压油膜.使摩擦系数小.齿面磨损少.传动效率可达95%以上。(3)在蜗杆强度不削弱的情况下.能增大蜗轮的齿根厚度.使蜗轮轮齿的弯曲强度增大。(4)传动比范围大.制造工艺复杂.质量轻。(5)传动中心距难以调整.对中心距误差的敏感性强.上一页返回第二节蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算一、蜗杆传动的基本参数1.模数和压力角2.蜗杆头数,蜗轮齿数和传动比3.蜗杆分度圆直径和蜗杆直径系数(特征系数)二、蜗杆传动的基本几何尺寸计算标准圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算公式见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 11-3.返回第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构一、蜗杆传动的滑动速度因蜗杆传动的两轴线空间交错成90°.工作时在其啮合面间会产生较大的相对滑动速度.在润滑良好时.相对滑动速度越大.齿面间越容易形成油膜.则摩擦系数减小.因而传动效率就提高。但另一方面.由于啮合处的相对滑动.加剧了接触面的磨损.因而应选用恰当的蜗轮蜗杆的配对材料.并注意蜗杆传动的润滑条件。由此可见.滑动速度对齿面的润滑情况、齿面的失效形式和传动效率都有很大影响.下一页返回第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构二、轮齿的失效形式和设计准则1.失效形式与齿轮传动相似.蜗杆传动的失效形式有齿面点蚀、磨损、胶合和轮齿折断等。由于蜗杆传动的工作齿面间相对滑动速度较大、发热量大.增大了产生齿面胶合和磨损的可能性.尤其在润滑不良、散热条件不好时.齿面胶合的可能性更大。因此.蜗杆传动的承载能力往往受材料副(即蜗杆和蜗轮两者的材料相互影响)抗胶合能力的限制。当材料副(如表面硬化钢对锡青铜)抗胶合能力强.润滑、散热条件又好的情况下.亦可能出现点蚀。上一页下一页返回第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构在闭式蜗杆传动中.主要失效形式是齿面胶合和点蚀.在开式蜗杆传动中.主要是齿面磨损和轮齿折断。所以在确定传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 时.常将蜗杆传动布置在高速级。但如果润滑不良.则会因摩擦发热严重而发生胶合。尤其以磨损和胶合最容易发生。上一页下一页返回第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构2.设计准则由于蜗杆的齿是连续的螺旋线.并且其强度高于蜗轮.因此失效多发生在蜗轮的轮齿面上。因此.蜗杆传动的设计准则:一般情况下.闭式蜗杆传动根据齿面接触疲劳强度计算来确定其基本参数.然后校核蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度和做热平衡计算。对开式蜗杆传动.通常只需进行蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度。上一页下一页返回第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构三、蜗杆、蜗轮的材料和结构1.蜗杆、蜗轮的材料蜗杆和蜗轮材料的合理选择是提高蜗杆传动承载能力和效率的重要途径之一。根据蜗杆传动的失效形式可知.蜗杆、蜗轮的材料不仅要有足够的强度.更重要的是有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合能力.且易跑合。因此.蜗杆、蜗轮二者应选用不同金属、不同硬度的材料。考虑一般蜗杆为主动件.啮合次数多、直径小.应选用齿面强度高、硬度高、刚性好的材料。而蜗轮则用耐摩擦、减摩性能好的材料。上一页下一页返回第三节蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构2.蜗杆、蜗轮的结构一般蜗杆往往与轴做成一体.称为蜗杆轴。按照蜗杆的切制方式不同.分为铣削结构和车削结构两种.除螺旋部分的结构尺寸决定于蜗杆的几何尺寸外.其余的结构尺寸按普通轴的结构尺寸要求确定。蜗轮的结构如图11一1所示，直径较小的蜗轮可以制成整体的，对于尺寸较大的蜗轮.为了节省有色金属.可以做成组合式结构.即齿圈采用青铜材料.而轮芯用铸铁或钢。齿圈与轮芯之间的连接常用过盈配合连接或螺栓连接,也可以将青铜齿圈浇铸在铸铁轮芯上。上一页返回第四节蜗杆传动的强度计算一、蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮的受力分析相似.根据理论力学知识.齿面上的法向力分解为3个相互垂直的分力:圆周力、轴向力、径向力。下一页返回第四节蜗杆传动的强度计算二、蜗轮齿面接触疲劳强度计算蜗轮齿面接触疲劳强度计算与斜齿轮相似.是防止齿面产生疲劳胶合和点蚀。以赫兹公式为计算基础.按蜗杆传动节点处的啮合情况进行分析.可推出钢制蜗杆与青铜蜗杆或铸铁蜗杆配对使用时的齿面接触疲劳强度计算公式。上一页下一页返回第四节蜗杆传动的强度计算三、蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算是防止轮齿折断和过旱磨损。按斜齿轮相似的方法.可推出蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算公式。上一页返回第五节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算一、蜗杆传动的效率闭式蜗杆传动的功率损失包括齿面间啮合摩擦损失、轴承摩擦损失和润滑油被搅动的油阻损失。因此，总效率为啮合效率、轴承效率、油的搅动和飞溅损耗效率的乘积，其啮合效率是主要的。下一页返回第五节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算二、蜗杆传动的润滑对于开式蜗杆传动.采用钻度较高的润滑油(齿轮油)或润滑脂。对于闭式蜗杆传动.根据工作条件和滑动速度参考表选定润滑油钻度和给油方式当采用油池润滑时.在搅油损失不大的情况下.应有适当的油量.以利于形成动压油膜.并且有助于散热。当相对滑动速度小于等于5m/s时.常用下置式或侧置式蜗杆传动.浸油深度应为蜗杆的一个齿高。但油面不得超过蜗杆传动轴承的最低滚动体中心。当相对滑动速度大于5m/s时.为减少搅油损失.常将蜗杆采用上置式喷油润滑方式.其浸油深度约为蜗轮外径的1/3。上一页下一页返回第五节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算三、蜗杆传动的热平衡计算由于蜗杆传动的效率低.因而发热量大。在闭式传动中.如果不及时散热.将使润滑油温度升高.钻度降低.油被挤出.加剧齿面磨损.甚至引起胶合.特别是油温超过100℃后.润滑油迅速老化.磨损加剧。因此.对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算.以便在油的工作温度超过许可值时.采取有效的散热方法。由摩擦损耗的功率变为热能.借助箱体外壁散热.当发热速度与散热速度相等时.就达到了热平衡。通过热平衡方程.可求出达到热平衡时.润滑油的温度。该温度一般限制在70~80℃.最高不超过85℃。上一页下一页返回第五节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算如果实际散热面积小于最小散热面积.或润滑油的工作温度超过80℃时.为保证油的温度在安全范围内.以提高传动能力.则需采取以下强制散热 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。(1)在箱体外壁铸造出或焊接上散热片.以增大散热面积。(2)在蜗杆轴端部安装风扇.加速空气流通以增大平均散热系数。(3)采用上述方法后.如散热能力还不够.可在箱体油池内铺设蛇形冷却水管.用循环水冷却。(4)采用压力喷油循环润滑。油泵将高温的润滑油抽到箱体外.经过滤器、冷却器冷却后.喷射到传动的啮合部位。上一页返回图11一1蜗轮结构返回表11-3标准普通圆柱蜗杆传动几何尺寸计算公式返回