项目十一　蜗杆传动(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

1 2 3 3 返回 项目十一　蜗杆传动 11.1　蜗杆传动的类型和特点 11.2　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 11.3　蜗杆传动的结构及材料选择 １１.１　蜗杆传动的类型和特点 １１.１.１　蜗杆传动的类型 根据蜗杆形状可分为圆柱蜗杆传动[图１１-２ (ａ)]、环面蜗杆传动[ 图１１-２ ( ｂ)] 和锥面蜗杆传动[ 图１１-２(ｃ)] 三种类型。 圆柱蜗杆加工方便。 圆环面蜗杆承载能力强。 环面蜗杆和锥面蜗杆的制造困难。 安装精度要求高。 圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆和渐开线蜗杆。 本章仅讨论应用最广的阿基米德蜗杆传动。 蜗杆形如螺杆。 有单头和多头之分。 也有左旋和右旋之分。 一般常用右旋蜗杆。 １１.１.２　蜗杆传动的特点 １) 传动比大。 在一般动力传动中。 传动比为５ ~８０。 分度机构中可达１ ０００ 以上。 因而结构紧凑。 下一页 返回 １１.１　蜗杆传动的类型和特点 ２) 传动平稳。 蜗杆齿是连续的螺旋齿。 与蜗轮的啮合是连续的。 故传动平稳。 噪声小。 ３) 可以自锁。 当蜗杆的导程角小于齿面间的当量摩擦角。 蜗轮为主动件时。 机构将自锁。 ４) 效率低。 蜗杆传动时齿面间有较大的滑动速度。 摩擦及磨损大。 效率一般为０.７ ~０.９。 自锁的蜗杆传动效率小于０.５。 ５) 制造成本较高。 为了提高减摩性和耐磨性。 蜗轮齿圈常用青铜制造。 返回 上一页 １１.２　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 １１.２.１　蜗杆传动的主要参数 图１１-３ 所示的圆柱蜗杆传动。 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面(主平面)。 在中间平面内。 蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与齿轮的啮合。 因此。 蜗杆传动的标准参数和基本尺寸在中间平面内确定。 并沿用齿轮传动的计算关系。 １.模数ｍ 和压力角α 蜗杆与蜗轮啮合时。 在中间平面内。 蜗杆的轴向模数ｍａ１ 和轴向压力角αａ１ 应分别等于蜗轮的端面模数ｍｔ２和端面压力角αｔ２。 且等于标准值。 模数标准值见表１１-１。 压力角等于２０°。 蜗杆传动的正确啮合条件为 下一页 返回 １１.２　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 ２.蜗杆分度圆直径ｄ１ 和导程角γ 图１１-４ 为蜗杆分度圆柱展开图。 由图可得 由式(１１-２) 可知。 同一模数的蜗杆。 如果ｚ１ / ｔａｎγ 值不同。 则分度圆直径就不同。 而蜗杆的尺寸形状又必须与蜗轮滚刀相同。 为了减少刀具的规格数量。 规定蜗杆分度圆直径为标准值。 见表１１-１。 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。 即 下一页 返回 上一页 １１.２　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 ３.蜗杆头数ｚ１ 和蜗轮齿数ｚ２ 蜗杆头数ｚ１ (螺旋线数) 常取为１、２、４、６。 要求传动比大或自锁时ｚ１ ＝１。 但其传动效率较低。 在动力传动中。 为提高传动效率。 常采用多头蜗杆。 但制造困难。 蜗轮齿数ｚ２ ＝ ｉｚ１。 为了避免蜗轮发生根切以及影响蜗杆刚度。 常取ｚ２ ＝ ２８ ~８０。 ｚ１、ｚ２的推荐值见表１１-２。 蜗杆传动的传动比为 下一页 返回 上一页 １１.２　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 ４.中心距 蜗杆传动的标准中心距为 １１.２.２　蜗杆传动的几何尺寸 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算见图１１-３ 及表１１-３。 返回 上一页 １１.３　蜗杆传动的结构及材料选择 １１.３.１　蜗杆的结构 蜗杆通常与轴做成一体。 如图１１-５ 所示。 称为蜗杆轴。 图１１-５ (ａ) 为铣制蜗杆。 图１１-５ (ｂ) 为车制蜗杆。 １１.３.２　蜗轮的结构 蜗轮的结构形式分为整体式和组合式。 铸铁蜗轮或直径小于１００ ｍｍ 的青铜蜗轮做成整体式[图１１-６ (ａ)]。直径大的蜗轮。 为了节约贵重金属。 常采用组合式结构。 齿圈用青铜。 而轮芯用铸铁或铸钢制造。 齿圈与轮芯的连接方式有三种: １) 齿圈压配式[图１１-６ (ｂ)]。 齿圈与轮芯采用过盈配合。 配合面处制有定位凸肩。为使连接更为可靠。 返回 下一页 １１.３　蜗杆传动的结构及材料选择 结合面上加装４ ~８ 个螺钉。 拧紧后切去螺钉头部。 为避免将孔钻偏。应将螺孔中心线向较硬的轮芯偏移２ ~３ ｍｍ。 此结构用于尺寸不大或工作温度变化较小的场合。 ２) 螺栓连接式[图１１-６ (ｃ)]。 蜗轮齿圈与轮芯用铰制孔螺栓连接。 由于装拆方便。常用于尺寸较大或磨损后需要更换齿圈的场合。 ３) 组合浇注式[图１１-６ (ｄ)]。 在铸铁轮芯上预制出榫槽。 浇注上青铜轮缘后切齿。该结构适用于大批生产。 １１.３.３　失效形式 蜗杆传动的失效形式和齿轮传动类似。 主要有齿面疲劳点蚀、胶合、磨损及轮齿折断等。 由于蜗杆传动齿面间的相对滑动速度较大。 摩擦产生的热量多。 故闭式蜗杆