6.5 蜗杆传动（课件）《机械基础》同步精品课堂（高教版）

6-5 蜗杆传动 【教学目标】 1.了解蜗杆传动的工作原理； 2.会计算蜗杆传动的传动比； 3.会判断蜗杆传动中蜗轮的转向； 4.了解蜗杆传动的失效形式； 5.了解蜗杆传动的结构和常用材料。 1.能够正确判断蜗杆传动中蜗轮的转向 2.分析蜗杆传动的工作原理，使学生初步具备分析蜗杆传动的能力。 1.通过实践操作培养认真、踏实、细致的工作作风； 2.通过小组合作，培养学生团队合作学习能力。 一.知识目标： 二.能力目标： 三.素质目标： 【重点难点】 重点：蜗杆传动的基本参数和尺寸计算 难点：蜗杆传动的方向判断 。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 1.蜗杆传动的工作原理 蜗杆传动是由蜗杆、蜗轮和机架组成的传动装置,用来传递空间两交错轴间 的运动和动力,通常交错角为 90°。一般蜗杆为主动件,蜗轮为从动件。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 2.蜗杆传动的类型 蜗杆传动按形状分为圆柱蜗杆传动、环面圆柱蜗杆传动和圆锥蜗杆传动, 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 2.蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆传动应用最广泛。圆柱蜗杆传动又分为普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动。普通圆柱蜗杆按蜗杆螺旋面形状可分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆和法面直廓圆柱蜗杆等,其中阿基米德蜗杆应用最广泛。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 2.蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆传动应用最广泛。圆柱蜗杆传动又分为普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动。普通圆柱蜗杆按蜗杆螺旋面形状可分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆和法面直廓圆柱蜗杆等,其中阿基米德蜗杆应用最广泛。 渐开线蜗杆 法面直廓圆柱蜗杆 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 2.蜗杆传动的类型 蜗杆按螺旋线的方向不同分为左旋蜗杆与右旋蜗杆，一般多用右旋蜗杆。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 2.蜗杆传动的类型 只有一条螺旋线的杆称为单头蜗杆,有两条及以上螺旋线的称为多头蜗杆。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 3.蜗杆传动的特点和应用 与齿轮传动相比,蜗杆传动的主要优点如下: （1）传动比大,结构紧凑。 （2） 传动平稳、无噪声。 （3） 蜗杆传动可以自锁,有安全保护作用。 蜗杆传动的主要缺点如下: （1） 摩擦发热大,效率低。 （2） 成本较高。为了减少摩擦、提高效率和使用寿命,蜗轮往往要用价格较贵的青铜等减摩材料制造。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 3.蜗杆传动的特点和应用 与齿轮传动相比,蜗杆传动的主要优点如下: （1）传动比大,结构紧凑。 （2） 传动平稳、无噪声。 （3） 蜗杆传动可以自锁,有安全保护作用。 蜗杆传动的主要缺点如下: （1） 摩擦发热大,效率低。 （2） 成本较高。为了减少摩擦、提高效率和使用寿命,蜗轮往往要用价格较贵的青铜等减摩材料制造。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 1.蜗杆传动的基本参数 (1)模数 m 和压力角 α 通常把沿着蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线剖切的平面称为中间平面,在该平面内, 蜗轮和蜗杆之间的啮合相当于齿轮和齿条的啮合。 蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数,蜗杆的压力角 α 应等于蜗轮的端面压力角。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 1.蜗杆传动的基本参数 (2)蜗杆头数 Z1、传动比 i 和蜗轮齿数 Z2 一般推荐z=1-4,最多为 6。单头蜗杆容易切削,自锁性好,但效率低。蜗杆头数越多,加工越困难,分度误差越大。 蜗杆传动比是蜗杆转速与蜗轮转速之比，也等于蜗轮齿数与蜗杆头数之比, 即 i12=n1/n2=Z2/z1 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 1.蜗杆传动的基本参数 (3)蜗杆分度圆直径 d1和蜗杆直径系数 q 蜗杆分度圆直径与模数的比值称为蜗杆直径系数 q,即 q=d1/m (4)蜗杆导程角λ tanλ= z1p1/πd1= z1m/d1=z1/q 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 2.蜗杆传动的几何尺寸计算 当蜗杆传动的主要参数确定后，其几何尺寸可按公式计算。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 3.蜗杆传动的旋转方向判定 左、右手法则： 左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向。 蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 4.蜗杆传动的正确啮合条件 蜗杆传动的正确啮合条件为 mx1=mt2=m；  αx1=αt2= α；  λ=β且旋向相同。 蜗杆传动的失效形式与维护 1.蜗杆传动的失效形式 蜗杆传动的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、磨损和折断。闭式传动中,蜗 轮的失效形式主要是齿面点蚀与齿面胶合;开式传动中,蜗轮的失效形式主要是磨损;当过载时,会发生轮齿折断现象。 蜗杆传动的失效形式与维护 2.蜗杆传动的维护 (1)蜗杆传动的润滑 目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。 润滑方式：油池润滑、喷油润滑。 (2)蜗杆传动的散热 ① 在箱体外壁增加散热片； ② 在蜗杆轴端装风扇进行人工通风； ③在箱体油池内装蛇形冷却水管； ④采用压力循环润滑等。 风扇冷却 蛇形水管冷却 压力喷油冷却 蜗杆和蜗轮的材料与结构 1.蜗杆和蜗轮的材料 蜗杆多采用调质钢、渗碳钢和表面淬火钢制造： 如 45钢.20Cr 钢 42SiMn钢,40CrNi 钢,18CrMnTi钢、15CrMn钢等。 常通过热处理提高齿面硬度,增加耐磨性。 蜗轮材料的选择要考虑齿面相对滑动速度。 高速而重要的蜗杆传动,铸锡青铜制造; 滑动速度较低时,铝青铜或黄铜; 低速和不重要的传动可采用铸铁材料,如 HT150、HT200 等。 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。 蜗杆 蜗轮 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆螺纹部分的直径不大时，一般和轴做成一体。 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 (1)齿圈式 齿圈由青铜制成,轮芯由铸铁制成,用螺钉固定。 (2)螺栓连接式 螺栓连接式一般多为铰制孔用螺栓连接,这种结构装拆方便,常用于尺寸较 大或容易磨损的蜗轮。 (3)整体式 整体式主要用于铸铁蜗轮和尺寸较小 (D2<100mm)的青铜蜗轮。 (4)镶铸式 镶铸式将青铜轮缘铸在铸铁轮芯上,轮芯上制出榫槽,以防轴向滑动。 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆和蜗轮的材料与结构 2.蜗杆和蜗轮的结构 https://www.163.com/dy/article/EO5TE4MG0511D0BL.html 85幅“蜗杆传动”动图，收藏起来慢慢看！ 小结 01 1、蜗杆传动的工作原理、类型、特点和应用 02 2、蜗杆传动的基本参数、几何尺寸计算和旋转方向判定 03 3、蜗杆传动的失效形式与维护 04 4、蜗杆和蜗轮的材料与结构 填空题 1.蜗杆传动的失效形式有________（齿面点蚀）、________（齿面胶合）、________（磨损）和________（折断）。 2.为了减少摩擦、提高效率和使用寿命,蜗轮往往要用价格较贵的________（青铜）等________（减摩材料）制造。 选择题 （1）蜗杆预涡轮的轴线在空间互相垂直交错成________。（D） A 45 º B 90 º C 30 º D 60 º （2）装拆方便，常用于尺寸较大或容易磨损的涡轮的结构形式是________。（C） A 整体式 B 齿圈式 C 螺栓连接式 D 镶铸式 判断题 1.（√）蜗杆螺纹部分的直径不大时，一般和轴做成一体。 2.（√）蜗杆按螺旋线的方向不同分为左旋蜗杆与右旋蜗杆，一般多用右旋蜗。 谢谢 $$