7.4 蜗杆传动课件 高一《机械基础》电子工业版

第七章：机械传动 7.4 蜗杆传动 蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成，用于传递空间两交错轴间的运动和动力。蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。 蜗杆传动广泛用于传动比大而功率较小的场合.如图7-42(a)、（b）所示，为蜗杆传动在分度头和减速机中的应用。 （a）分度头 （b）蜗杆传动减速机 图7-42 蜗杆传动的应用 第七章：机械传动 7.4.1 蜗杆传动的特点、类型和应用 1.蜗杆传动的特点 与其他传动相比，蜗杆传动有以下特点： （1）传递空间交错轴间运动与动力，常用∑＝90°。 （2）传动比大。一般动力传动中，i=28～80；在分度机构或手动机构中，i可达300，若主要是传递运动，i可达1000。 （3）工作平稳。由于蜗杆齿为连续不断的螺旋齿，故传动平稳，噪音小。 （4）可以实现自锁。在蜗杆传动中，蜗杆犹如螺杆，蜗杆传动作用力关系也和螺旋传动一样，故当蜗杆导程角很小时，蜗杆传动就具有自锁性。 （5）效率较低。由于蜗杆与蜗轮齿面间相对滑动速度很大，摩擦与磨损严重，故蜗杆传动效率低。一般为η=0.7～0.9，自锁时η<0.5。因此，在连续工作的闭式传动中，应具有良好的润滑和散热条件。 第七章：机械传动 （6）蜗轮材料较贵。为了减磨和抗胶合，蜗轮材料常选用青铜合金制造，成本较高。 （7）不能实现互换。由于蜗轮是用与其匹配的蜗杆滚刀加工的，因此仅模数和压力角相同的蜗杆与蜗轮是不能任意互换的。 2.蜗杆传动类型和应用 蜗杆传动的分类方式很多，常见分类有如下几种： （1）根据蜗杆形状不同，蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动三大类，如图7-43(a)、(b)、(c)所示，其中应用最广泛的是圆柱蜗杆传动。 （2）圆柱蜗杆按照齿廓形状不同可分为：阿基米德蜗杆传动（ZA）、渐开线蜗杆传动（ZI）、法向直廓蜗杆传动（ZN）和锥面包络圆柱蜗杆传动（ZK）等。 第七章：机械传动 图7-43(a)圆柱蜗杆传动 第七章：机械传动 图7-43（b）环面蜗杆传动 第七章：机械传动 图7-43（c）锥面蜗杆传动 （3）根据蜗杆的螺旋线的旋向不同，可分为右旋蜗杆和左旋蜗杆；按蜗杆头数不同，蜗杆可分为单头蜗杆和多头蜗杆。 蜗杆传动用于传递空间两交错轴间的运动和动力，适用于传动比大、传递功率不大且不做长期连续运转的场合。 第七章：机械传动 7.4.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 1.普通圆柱蜗杆传动的主要参数 如图7-44所示为普通圆柱蜗杆传动啮合示意图。 图7-44普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 第七章：机械传动 （1）模数m和压力角α 如图7-42所示，为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，蜗杆的轴向模数mx1和轴向压力角αx1应分别等于蜗轮的端面模数m t2和端面压力角α t2且均等于标准值。即 标准规定：压力角的标准值为20°，模数的标准值可查阅有关标准。 （2）蜗杆分度圆直径d 和导程角γ 蜗杆类似一螺杆。图7-45(a)为单头蜗杆的螺旋线,即齿数z1=1 ，螺旋线的导程角为γ，蜗杆的轴向齿距为Px；图7-45(b)为蜗杆分度圆螺旋线展开图。由图可得 mx1 = mt2 = m αx1 =αt2 =α 第七章：机械传动 图7-45单头蜗杆分度圆直径 d1和导和角γ （a）单头蜗杆的螺旋线 （b）蜗杆分度圆螺旋线展图 (7-16) 第七章：机械传动 对于轴交角为90°的蜗杆传动，为了保证蜗杆与蜗轮的正确传动，其正确啮合条件是 ①蜗杆的轴向模数mx1和轴向压力角αx1应分别等于蜗轮的端面模数m t2和端面压力角α t2，且均等于标准值。 ②蜗杆导程角等于蜗轮的螺旋角β，且旋向相同。即 由式（7-16）可得蜗杆分度圆直径 （7-17） m x1 = m r2 = m α x1 = α r2 = α γ1=β2 第七章：机械传动 蜗杆分度圆直径d1与模数m之比，称为蜗杆直径系数，用q表示。由此得蜗杆分度圆直径为 （3）蜗杆头数z 和蜗轮齿数z 蜗杆的头数z1常取1,2,4,6。要求传动效率高时，取 z1 ≥2；当传动比较大时，取z1 =1，蜗轮的齿数应满足传动比关系，过少时会产生根切现象，一般取 z2＝28～80。 （4）传动比i 蜗杆与普通螺纹一样，有单头与多头之分。设蜗杆的头数为 z1 ，蜗轮的齿数为z2 ，当蜗杆转动一圈时，蜗轮转过 圈，当蜗杆转速为n1 、蜗轮的转速为 n2时，蜗杆传动的传动比为 d1=mq (7-18) 第七章：机械传动 由上可知：蜗杆的分度圆直径 ,蜗杆传动的传动比 2.