第十一章 蝸桿傳動PPT課件

《第十一章 蝸桿傳動PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第十一章 蝸桿傳動PPT課件（45頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十一章第十一章 蝸桿傳動蝸桿傳動11-1 蝸桿傳動概述11-2 蝸桿傳動的類型11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第1頁/共45頁根據(jù)蝸桿形狀分類：圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動11-2 蝸桿傳動的類型第2頁/共45頁根據(jù)蝸桿曲線齒廓形狀分類:11-2 蝸桿傳動的類型一、圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動1.普通圓柱蝸桿傳動 阿基米德蝸桿(ZA蝸桿) 端面齒廓：阿基米德螺線20軸面齒廓：直線0=20車削工藝好，車削工藝好，精度低，精度低，中小載荷，中小載荷，使用逐漸減使

2、用逐漸減少少第3頁/共45頁11-2 蝸桿傳動的類型 法向直廓蝸桿(ZN蝸桿)法面齒廓：直線也用車床加工但磨削較困難NNII直廓N-N20凸廓I-Idx延伸漸開線第4頁/共45頁11-2 蝸桿傳動的類型 漸開線蝸桿(ZI蝸桿)也用車床加工，用磨床磨削IIIIIIIIIIII直廓凸廓I-I凸廓II-IIIII-III00基圓端面齒廓：漸開線db第5頁/共45頁11-2 蝸桿傳動的類型 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK蝸桿) 用銑床加工，且便于在磨床上磨削，故蝸桿精度較高，應(yīng)用日益廣泛。第6頁/共45頁一、圓柱蝸桿傳動2.圓弧圓柱蝸桿傳動(ZC蝸桿)11-2 蝸桿傳動的類型 蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形的

3、車刀切制的。 圓弧圓柱蝸桿傳動的特點圓弧圓柱蝸桿傳動的特點: 效率高效率高，一般可達(dá)，一般可達(dá)90%以上；以上； 接觸為線接觸接觸為線接觸，承載能力高承載能力高，一般情況下，一般情況下約為普通圓柱蝸桿傳動的約為普通圓柱蝸桿傳動的1.52.5倍；倍； 與普通圓柱蝸桿傳動相比，具有與普通圓柱蝸桿傳動相比，具有體積小，體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。等優(yōu)點。 已廣泛應(yīng)用到冶金、礦山等重型機械設(shè)已廣泛應(yīng)用到冶金、礦山等重型機械設(shè)備的減速機構(gòu)中。備的減速機構(gòu)中。 sfsasrfrarlhfhamL0第7頁/共45頁11-2 蝸桿傳動的類型二、環(huán)面蝸桿傳動 環(huán)面蝸桿傳動的特點： 1. 同時

4、參與嚙合的齒數(shù)多，傳動平穩(wěn)，且承載能力強，約為阿基米德蝸桿傳動的24倍； 2. 齒面有利于潤滑油膜的形成，傳動效率高，一般可達(dá)8590可； 3. 要求制造和安裝精度高 第8頁/共45頁11-2 蝸桿傳動的類型三、錐蝸桿傳動 上述各類蝸桿的配對蝸輪，均是按范成法原理，在滾齒機上用滾刀加工的。蝸輪滾刀齒廓與相應(yīng)的蝸桿齒廓一致；滾切時的中心距，也與蝸桿傳動的中心距相同。配對蝸輪的加工特點： 同時接觸的點數(shù)較多，重合度大； 傳動比范圍大，一般為10360； 承載能力和效率較高，可節(jié)約有色金屬； 制造安裝簡便，工藝性好。第9頁/共45頁第十一章第十一章 蝸桿傳動蝸桿傳動11-1 蝸桿傳動概述11-2 蝸

5、桿傳動的類型11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第10頁/共45頁中間平面2阿基米德蝸桿傳動：蝸桿與蝸輪嚙合時，在中間平面上相當(dāng)于齒輪齒條的嚙合。11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸蝸桿的軸面蝸輪的端面第11頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 參數(shù) 與 尺 寸 1 1一、模數(shù)m和壓力角a 正確嚙合條件：蝸桿的軸面模數(shù)、壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、壓力角相等；且蝸桿的導(dǎo)程角1蝸輪的螺旋角2 ma1= mt2 = m a1= t2= 11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸中間平面2蝸桿的軸面蝸

6、輪的端面第12頁/共45頁1. 模數(shù)m模數(shù)m取標(biāo)準(zhǔn)值，與齒輪模數(shù)系列不同。第一系列1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40第二系列1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14蝸桿模數(shù)m值 GB10088-882. 壓力角 GB10087-88阿基米德蝸桿壓力角標(biāo)準(zhǔn)值：=20分度傳動，推薦用 =15或 12 動力傳動，當(dāng) 30,推薦：=2511-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸第13頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 參 數(shù) 與 尺 寸 1 1二、蝸桿的分度圓直徑d1由于

7、蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，為了限制滾刀的數(shù)目，國家標(biāo)準(zhǔn)對每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑d1。 q= d1 m蝸桿的直徑系數(shù)。11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸m(mm)11.251.622.5d1(mm)1820 22.420 28(18)22.4(28)35.5(22.4)28(35.5)45m2d1(mm3)1831.25 3551.2 71.687289.6112142140175221.9281m(mm)3.1545d1(mm)(28)35.5(45)56(31.5)40(50)71(40)50(63)90m2d1(mm3)277.8352.244

8、6.555650464080011361000125015752250m(mm)6.3810d1(mm)(50)63(80)112(63)80(100)140(71)90(112)160m2d1(mm3)19852500317544454032537664008960710090001120016000m(mm)12.51620d1(mm)(90)112(140)200(112)140(180)250(140)160(224)315m2d1(mm3)14062175002187531250286723584046080640005600064000896000126000第14頁/共45頁普

9、通 蝸 桿 傳 動 的 參 數(shù) 與 尺 寸 1 1tan( )tan()v三、蝸桿的頭數(shù)z111-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸較少的蝸桿頭數(shù)（如：單頭蝸桿）可以實現(xiàn)較大的傳動比，但傳動效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越高，但蝸桿頭數(shù)過多時不易加工。通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。蝸桿傳動的效率： 蝸桿傳動可以視為螺桿與螺母間的螺旋傳動,故蝸桿傳動的效率符合下式: 且有 1221nzinz第15頁/共45頁d1P=maz1=1d1分度圓周長pa 因為蝸桿的模數(shù)m、分度圓直徑d1由強度計算獲得，是一組確定值,所以齒距pama也為確定值。11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸d1papz=z1paz1=

10、2d1分度圓周長pz=z1pa故有 z1第16頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 參 數(shù) 與尺 寸 2 2四、導(dǎo)程角11111tanzmz mzddqd1(分度圓周長)mz1md1111-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸規(guī)定蝸桿的直徑系數(shù): q= d1m 蝸桿的直徑： d1 = m q 蝸輪的直徑：d2 = m z2六、中心距mzqdda)(21)(212211221nzinz 21dd五、傳動比 i第17頁/共45頁11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z226)，否則嚙合區(qū)域顯著減小，同時參與嚙合的蝸輪齒數(shù)減少，傳動平穩(wěn)性變差。

11、 z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時，蝸輪直徑增大，使相嚙合的蝸桿變長，支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。七、蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2的薦用值i=Z2/Z1Z1Z256293171542961143022961298212982第18頁/共45頁普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算名 稱計 算 公 式蝸桿分度圓直徑，蝸輪分度圓直徑齒頂高齒根高頂圓直徑根圓直徑蝸桿軸向齒距、蝸輪端面齒距徑向間隙中心距蝸 桿蝸 輪d1 =mq d2=mz2 ha=m ha=m df =1.2mq df =1.2mq da1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m(q-2.4) df2=m(q-2.4)

12、 pa1=pt2= px= mc=0.2 ma=0.5(d1 + d2) m=0.5m(q+z2)11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸第19頁/共45頁第十一章第十一章 蝸桿傳動蝸桿傳動11-1 蝸桿傳動概述11-2 蝸桿傳動的類型11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第20頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 承 載 能 力 計 算 1一、蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則及常用材料 但由于蝸桿傳動齒面相對滑動速度vs大，增加了產(chǎn)生膠合和磨損失效的可能性。11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算

13、與齒輪傳動相比，具有相似的失效形式。另外，若蝸桿較長，還應(yīng)進(jìn)行蝸桿剛度計算。 閉式傳動：潤滑良好時，多因齒面點蝕而失效。 潤滑不良時，將發(fā)生齒面膠合失效。 設(shè)計準(zhǔn)則：按齒面接觸強度進(jìn)行設(shè)計， 再按齒根彎曲強度進(jìn)行較核。 同時，為保證散熱，還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計算。 開式傳動：多發(fā)生齒面磨損和輪齒折斷， 設(shè)計準(zhǔn)則：按齒根彎曲強度進(jìn)行設(shè)計。1. 失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則第21頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 承 載 能 力 計 算 1 12. 常用材料蝸輪：有色金屬（鑄錫青銅、鑄鋁鐵青銅、灰鑄鐵等） 高速重載：15Cr、20Cr滲碳淬火，或45鋼、40Cr淬火。 低速中輕載：45鋼調(diào)質(zhì)。同齒輪，五種失效

14、形式都有。ZCuSn10P1 ZCuAl10Fe3 HT200 ZCuSn5Pb5Zn5vs 3 重要重要傳動傳動 vs 4 m/s vs 2 m/s耐磨性好、抗膠合耐磨性好、抗膠合 價格便宜價格便宜 經(jīng)濟、經(jīng)濟、低速低速材料的基本要求：足夠的強度、減摩、耐磨和抗膠合性蝸桿：鋼材11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算 蝸輪材料較弱，失效經(jīng)常發(fā)生在蝸輪的輪齒上按蝸輪輪齒進(jìn)行承載能力計算。第22頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 承 載 能 力 計 算 2 2二、蝸桿傳動的受力分析11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算11212dTFFatatan221trrFFF22212dTFFta圓周力Ft

15、主反從同 徑向力Fr指向各自的輪心 主動輪輪齒左旋（或右旋）伸左手（或右手），四指沿著主動輪的轉(zhuǎn)向握住軸線，大拇指所指即為主動輪所受的Fa1的方向，F(xiàn)t2與Fa1方向相反。 軸向力Fa主動輪左右手螺旋法則T2= T1 i Ft1Fr1Fn1Fa1nd1n1PFa1n1Ft1Fr1Pd2n2Fa2Ft2Fr2P第23頁/共45頁Ft1Fa1n1Ft2Fr2Fa2Fr1n2 圖示蝸桿傳動，輪1主動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試在圖中標(biāo)出Ft1 Ft2 Fr1 Fr2 Fa1 Fa2的方向。n111-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算第24頁/共45頁ca122H2231201111()11()nEEHFKFK

16、TZZ ZLaLEE三、蝸桿傳動強度計算1. 蝸輪齒面接觸疲勞強度計算11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算將Fn換算成T2和d2的關(guān)系式，將d2、L0、換算成中心距的函數(shù)Z接觸系數(shù)，即 蝸桿傳動的接觸線長度和曲率半徑對接觸強度的影響系數(shù)K載荷系數(shù)KKAKVK，其中，其中KA為使用系數(shù)，由下表確定。為使用系數(shù)，由下表確定。工作類型工作類型載荷性質(zhì)載荷性質(zhì)均勻、無沖擊均勻、無沖擊不均勻、小沖擊不均勻、小沖擊不均勻、大沖擊不均勻、大沖擊每小時起動次數(shù)每小時起動次數(shù)25 2550 50 起動載荷起動載荷小小較大較大大大KA11.151.2KV為動載系數(shù)，當(dāng)蝸輪速度為動載系數(shù)，當(dāng)蝸輪速度v23m/s時，

17、時，KV=11.1； 當(dāng)蝸輪速度當(dāng)蝸輪速度v23m/s時，時，KV=1.11.2。K為齒向載荷分布系數(shù)，載荷平穩(wěn)時，為齒向載荷分布系數(shù)，載荷平穩(wěn)時，K=1； 載荷變化時，載荷變化時，K=1.11.3。z的確定3.63.22.82.42.00.20.250.30.350.40.450.50.55 0.6d1/aZC蝸桿zZI蝸桿(ZA,AN,ZK蝸桿亦可近似查用)第25頁/共45頁ZCuSn10P1 ZCuAl10Fe3 HT200 ZCuSn5Pb5Zn5vs 3 重要重要傳動傳動 vs 4 m/s vs 2 m/s耐磨性好、抗膠合耐磨性好、抗膠合 價格便宜價格便宜 經(jīng)濟、低經(jīng)濟、低速速H 蝸

18、輪的許用接觸應(yīng)力蝸輪：有色金屬（鑄錫青銅、鑄鋁鐵青銅、灰鑄鐵等）11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算 當(dāng)蝸輪材料鑄錫青銅時，因其耐磨、減摩性較好， 故主要失效形式為齒面點蝕蝸輪材料若為鑄錫青銅，則下表的蝸輪材料若為鑄錫青銅，則下表的H為基本許用接觸應(yīng)力，而為基本許用接觸應(yīng)力，而 N=60jn2Ln 鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力H (MPa) 蝸蝸 輪輪 材材 料料鑄鑄 造造 方方 法法蝸桿螺旋面的硬度蝸桿螺旋面的硬度45HRC45HRC鑄錫磷青銅鑄錫磷青銅ZCuSn10P1砂模鑄造砂模鑄造150180金屬模鑄造金屬模鑄造220268鑄錫鋅鉛青銅鑄錫鋅鉛青銅ZCu

19、Sn5Pb5Zn5砂模鑄造砂模鑄造113135金屬模鑄造金屬模鑄造128140注：錫青銅的基本許用接觸應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)注：錫青銅的基本許用接觸應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=107時之值，當(dāng)時之值，當(dāng)N107時，需將表時，需將表 中數(shù)值乘以壽命系數(shù)中數(shù)值乘以壽命系數(shù)KHN； 當(dāng)當(dāng)N25107時，取時，取N=25107；當(dāng)；當(dāng)N2.6105時，取時，取N=2.6105。7810HHNHHKN第26頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 承 載 能 力 計 算 1 1H 蝸輪的許用接觸應(yīng)力11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算 當(dāng)蝸輪材料鑄鋁鐵青銅或鑄鐵時，其主要失效形式為 齒面膠合。其許用應(yīng)力直接在下表選

20、取。 因目前尚無完善的膠合強度計算公式，故采用接觸強度計算 是一種條件性計算。此時蝸輪的H將考慮相對滑動速度vs的影 響，并不再與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N有關(guān)。 灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪的許用接觸應(yīng)力灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪的許用接觸應(yīng)力H (MPa)材材 料料滑滑 動動 速速 度度 vs(m/s)蝸桿蝸桿蝸輪蝸輪0.250.250.5123420或或20Cr滲碳、滲碳、淬火，淬火，45號鋼淬號鋼淬火，齒面硬度大火，齒面硬度大于于45HRC灰鑄鐵灰鑄鐵HT15020616615012795灰鑄鐵灰鑄鐵HT250250202182154115鑄鋁鐵青銅鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe325023021018016

21、045號鋼或號鋼或Q275灰鑄鐵灰鑄鐵HT15017213912510679灰鑄鐵灰鑄鐵HT20020816815212896第27頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 承 載 能 力 計 算 2 2YYZKTdmYYmddKTFaFFFa222122212F53. 153. 1設(shè)計計算：校核計算： 2. 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算 由于蝸輪輪齒的齒形比較復(fù)雜，要精確計算齒根彎曲應(yīng)力是比較困難的。所以通常采用條件性計算：將蝸輪近似地視為斜齒輪，按斜齒輪彎曲強度計算。11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算F 蝸輪的許用彎曲應(yīng)力YFa蝸輪齒形系數(shù)，由蝸輪的當(dāng)量齒數(shù)zv2=z2/cos3 和蝸輪的變位

22、系數(shù)從教材圖11-19中查得。Y螺旋角影響系數(shù)，Y=1-/140 蝸輪的許用彎曲應(yīng)力蝸輪的許用彎曲應(yīng)力F=FKFN ，其中，其中F為計入齒根應(yīng)力校正系數(shù)為計入齒根應(yīng)力校正系數(shù)Ysa2后蝸輪的基本許用應(yīng)力，由下表選?。缓笪佪喌幕驹S用應(yīng)力，由下表選?。籏FN為壽命系數(shù)為壽命系數(shù) 蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力F (MPa)蝸輪材料蝸輪材料 鑄造方法鑄造方法單側(cè)工作單側(cè)工作 0F雙側(cè)工作雙側(cè)工作 -1F鑄錫青銅鑄錫青銅ZCuSn10P1 砂模鑄造砂模鑄造 4029金屬模鑄造金屬模鑄造 5640鑄錫鋅鉛青銅鑄錫鋅鉛青銅ZCuSn5Pb5Zn5 砂模鑄造砂模鑄造 2622金屬模鑄造金屬模

23、鑄造 3226鑄鋁鐵青銅鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3 砂模鑄造砂模鑄造 8057金屬模鑄造金屬模鑄造 9064灰鑄鐵灰鑄鐵HT150砂模鑄造砂模鑄造 4028HT200砂模鑄造砂模鑄造 48349610NKFNnLjnN260第28頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 承 載 能 力 計 算 2 2 四、蝸桿剛度計算11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算五、普通圓柱蝸桿傳動的精度等級及其選擇與齒輪傳動類似，蝸桿傳動的精度也分12級，1級精度最高，第12級精度最低。精度選擇是以傳動的用途，使用條件，傳遞功率，圓周速度等為依據(jù)來確定。 由蝸桿的結(jié)構(gòu)和受力情況可知，對蝸桿傳動除了進(jìn)行蝸輪輪齒部分的

24、強度計由蝸桿的結(jié)構(gòu)和受力情況可知，對蝸桿傳動除了進(jìn)行蝸輪輪齒部分的強度計算外，還應(yīng)對蝸桿進(jìn)行剛度計算。蝸桿的剛度計算通常是把蝸桿看作以蝸桿齒根算外，還應(yīng)對蝸桿進(jìn)行剛度計算。蝸桿的剛度計算通常是把蝸桿看作以蝸桿齒根圓直徑為直徑的軸段，校核其彎曲剛度，即：圓直徑為直徑的軸段，校核其彎曲剛度，即： mmmm式中：式中：I I為蝸桿危險截面的慣性矩為蝸桿危險截面的慣性矩 mmmm4 4L為蝸桿兩端支承間的跨距，視具體結(jié)構(gòu)而定，初步計算時可取為蝸桿兩端支承間的跨距，視具體結(jié)構(gòu)而定，初步計算時可取 mmmmyy為許用的最大撓度，為許用的最大撓度， mmmm 6441fdI yLEIFFyrt3212148

25、29 . 0 dL 10001dy 第29頁/共45頁第十一章第十一章 蝸桿傳動蝸桿傳動11-1 蝸桿傳動概述11-2 蝸桿傳動的類型11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第30頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與 熱 平 衡 1 1一、蝸桿傳動的效率1嚙合摩擦損耗的效率；1232軸承摩擦損耗的效率；3攪油損耗的效率；1是對總效率影響最大的因素，可由下式確定：1tantan()v且 Z1設(shè)計之初，為了近似地求出蝸輪軸上的扭矩T2，效率可作如下估算：蝸桿頭數(shù)總 效 率

26、 0.70 0.80 0.90 0.95式中：蝸桿的導(dǎo)程角；v當(dāng)量摩擦角。 11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡第31頁/共45頁12p1齒面間的相對滑動速度vS ：vS = v2 2+ v1 2作速度向量圖，得:v22v1= v1 / cos 11p2v1v2vs11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡第32頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與 熱 平 衡 2 2二、蝸桿傳動的潤滑若潤滑不良效率顯著降低早期膠合或磨損潤滑對蝸桿傳動而言，至關(guān)重要。 蝸桿傳動所采用的潤滑油、潤滑方法及潤滑裝置與齒輪傳動的基本相同。11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡蝸桿傳動的

27、相對滑動蝸桿傳動的相對滑動 速度速度vs/(m/s)0102.5055101015152525載荷類型載荷類型重重重重中中(不限不限)(不限不限)(不限不限)(不限不限)運動粘度運動粘度v40/cSt90050035022015010080給油方法給油方法油池潤滑油池潤滑噴油潤滑噴油潤滑 或或油池潤滑油池潤滑噴油潤滑時的噴油壓力噴油潤滑時的噴油壓力/MPa0.723第33頁/共45頁潤滑方式的選擇：當(dāng)v1510 m/s時，采用油池浸油潤滑。潤滑油量的選擇既要考慮充分的潤滑，又不致產(chǎn)生過大的攪油損耗。 當(dāng)v1 5 m/s時，蝸桿置于上方（上置式）。浸油深度約為蝸輪外徑的1/3當(dāng)v14 5 m/s

28、時，蝸桿置于下方（下置式）。浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個齒高給油方法包括：油池潤滑、噴油潤滑等。11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡油池潤滑第34頁/共45頁當(dāng)vs 1015 m/s時，采用壓力噴油潤滑。噴油嘴要對準(zhǔn)蝸桿嚙入端，而且要控制一定的油壓。壓力噴油潤滑11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡第35頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與熱 平 衡熱 平 衡 3 3三、 蝸桿傳動的熱平衡計算 由于傳動效率較低，對于長期運轉(zhuǎn)的蝸桿傳動，會產(chǎn)生較大的熱量。如果產(chǎn)生的熱量不能及時散去，則系統(tǒng)的熱平衡溫度將過高，就會使?jié)櫥瑮l件惡

29、化，增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。單位時間內(nèi)的發(fā)熱量：)1 (10001P單位時間內(nèi)的散熱量：)(2aodttSad箱體表面的散熱系數(shù)，可取d (8.1517.45)W/(m2)；S 箱體的可散熱面積(m2)， 指箱體外壁與空氣接觸而內(nèi)壁被油飛濺到的箱殼面積。對于箱體上的散熱片，其散熱面積按50%計算；t0潤滑油的工作溫度()；ta環(huán)境溫度()。2111-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡第36頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與熱 平 衡熱 平 衡 3 3則箱體內(nèi)的工作溫度：SPttdaoa)1 (1000)()1 (100

30、0aodttPSa可用于系統(tǒng)熱平衡驗算，一般to7080 可用于結(jié)構(gòu)設(shè)計 所需散熱面積：11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡 若to80，怎么辦？第37頁/共45頁不能滿足要求時，可采取冷卻措施：1）S加散熱片；2）ad加風(fēng)扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻。油泵冷卻器冷卻水1000 (1)oadPttSa11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡第38頁/共45頁普 通 蝸 桿 傳 動 的 效 率 潤 滑 與 熱 平 衡 4 4散熱片濺油輪風(fēng)扇過濾網(wǎng)集氣罩空氣流空氣流 散熱片風(fēng)扇11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡第39頁/共45頁第十一章第十一章 蝸桿傳動蝸桿傳動11-1 蝸桿傳動概述1

31、1-2 蝸桿傳動的類型11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算11-5 普通蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第40頁/共45頁圓 柱 蝸 桿 和 蝸 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 1一、蝸桿的結(jié)構(gòu) 無退刀槽，加工螺旋部分時只能用銑制的辦法。蝸桿通常與軸制成一體 蝸桿軸 有退刀槽，螺旋部分可用車制，也可用銑制加工，但該結(jié)構(gòu)的剛度較前一種差。11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第41頁/共45頁圓 柱 蝸 桿 和 蝸 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 2二、蝸輪的結(jié)構(gòu)為了減摩的需要，蝸輪通常要用青銅制作。為了節(jié)省銅材，當(dāng)蝸輪直徑較大時，采用組合式蝸輪結(jié)構(gòu)，

32、齒圈用青銅，輪芯用鑄鐵或碳素鋼。常用蝸輪的結(jié)構(gòu)形式如下：整體式蝸輪配合式蝸輪拼鑄式蝸輪螺栓聯(lián)接式蝸輪 11-6 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第42頁/共45頁傳動形式主要優(yōu)點主要缺點帶傳動中心距變化范圍大，可用于較遠(yuǎn)距離的傳動，傳動平穩(wěn)，噪音小，能緩沖吸振，有過載保護作用，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝要求不高有滑動，傳動比不能保持恒定，外廓尺寸大，帶的壽命較短（通常為3500h5000h），由于帶的摩擦起電不宜用于易燃、易爆的地方，軸和軸承上作用力大鏈傳動中心距變化范圍大，可用于較遠(yuǎn)距離的傳動，在高溫、油、酸等惡劣條件下能可靠工作，軸和軸承上的作用力小雖然平均速比恒定，但運轉(zhuǎn)時瞬時速度不均勻，有沖擊、振

33、動和噪音，壽命較低（一般為5000h15000h）齒輪傳動外廓尺寸小，效率高，傳動比恒定，圓周速度及功率范圍廣，應(yīng)用最廣制造和安裝精度要求較高，不能緩沖，無過載保護作用，有噪音蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小，傳動比大，傳動比恒定，傳動平穩(wěn)，無噪音，可做成自鎖機構(gòu)效率低，傳遞功率不宜過大，中高速需用價貴的青銅，制造精度要求高，刀具費用高第43頁/共45頁基本特性V形帶傳動鏈傳動圓柱齒輪傳動蝸桿傳動閉式 0.950.970.960.99自鎖0.4非自鎖0.70.92開式0.900.960.930.960.940.96自鎖0.3非自鎖0.60.70 速度v/(m/s)253020(40) 1525(斜齒)(200) vs15(vs35) 轉(zhuǎn)速/(r/min)1000050001000030000功率使用范圍1000400050000750常用范圍75100300050單級(傳動比)imin使用值15齒形鏈15滾子鏈10 10100常用值245835閉式1040開式1560 噪音小大大較小壽命短中等長短抗沖擊能力良差差中等外廓尺寸大大小小相對價格100%100140165125第44頁/共45頁感謝您的觀看！第45頁/共45頁