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機(jī)械設(shè)計(jì)8渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要.ppt

上傳人:max****ui 文檔編號(hào):15490002 上傳時(shí)間:2020-08-12 格式:PPT 頁數(shù):31 大?。?.60MB
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1、蝸桿傳動(dòng), 蝸桿傳動(dòng)類型和特點(diǎn), 失效形式、材料選擇與結(jié)構(gòu), 主要參數(shù)和幾何關(guān)系, 蝸桿傳動(dòng)受力分析和效率, 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算, 蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算,,,,,1 蝸桿傳動(dòng)類型和特點(diǎn),一、特點(diǎn)和應(yīng)用,外形類似: 螺旋與斜齒輪的傳動(dòng),從中間平面剖開: 齒輪與齒條的傳動(dòng),1、應(yīng)用,由于 i 大,可用于機(jī)床分度機(jī)構(gòu)、儀器儀表中。,2、特點(diǎn),1)工作平穩(wěn):兼有斜齒輪與螺旋傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。,2)i大,蝸桿1、2、4、6,傳遞動(dòng)力時(shí):i=8100(常用1550) 傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí):i=幾百上千(單頭,),用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 一般:空間垂直,為什么?,優(yōu)點(diǎn):,齒輪z117,3)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、噪音小

2、。,4)自鎖性能好(用于提升機(jī)構(gòu)) 。,缺點(diǎn):,1)制造成本高,加工困難。,2)滑動(dòng)速度vs大。,3)低。,4)蝸輪需用貴重的減摩材料。,1、按蝸桿形狀分,圓柱蝸桿,環(huán)面蝸桿,錐蝸桿,二、分類,中間平面:齒條與漸開線齒輪嚙合,端面:阿基米德螺旋線,ZI型:漸開線蝸桿 端面:漸開線,較精密傳動(dòng),ZN型:法向直廓蝸桿,圓柱蝸桿,錐蝸桿:嚙合齒數(shù)多,,平穩(wěn),承載。,環(huán)面蝸桿:接觸齒對(duì)數(shù),承載(1.54)倍, 高,但制造安裝要求高。,2、按蝸桿頭數(shù)分,多頭蝸桿:相反,3、按旋向分,右旋,一般采用右旋,三、精度等級(jí),12個(gè)等級(jí):,測(cè)量分度:5級(jí)或以上,2 失效形式、材料選擇和結(jié)構(gòu),一、失效形式,與

3、齒輪傳動(dòng)類似:點(diǎn)蝕、膠合、磨損、折斷,vs、發(fā)熱 主要為:膠合、磨損、點(diǎn)蝕,蝸輪強(qiáng)度較弱,失效主要發(fā)生在蝸輪上。,二、材料,vs,1、蝸輪指齒冠部分材料:減摩材料,鑄鋁青銅:vs10m/s,抗膠合能力差,鑄鋁黃銅:抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng),耐磨性差,用于vs小場(chǎng)合,HT、QT:vs2m/s,大直徑蝸輪:鑄鐵(蝸桿用青銅),2、蝸桿,碳鋼,合金鋼,硬面蝸桿:首選 淬火磨削,調(diào)質(zhì)蝸桿:缺少磨削設(shè)備時(shí)選用。,3 圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算,一、基本齒廓,中間平面上基本齒廓和漸開線齒輪基本齒廓基本相同。,二、模數(shù)m,正確嚙合條件:,,標(biāo)準(zhǔn)值(與齒輪不同,表13.4),蝸桿導(dǎo)程角,三、齒形角,刀具基準(zhǔn)齒形

4、的齒形角:,阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿:軸向齒形角,法向直廓蝸桿:法向齒形角,四、蝸桿分度圓直徑d1(中圓直徑),刀具數(shù)量,,加工蝸輪時(shí)的滾刀與尺寸與與之嚙合的蝸桿尺寸相同,但m一定時(shí),由于z1和的變化,d1是變化的,即需要配備很多加工蝸輪的滾刀。,五、蝸桿直徑系數(shù)q,d1、m為標(biāo)準(zhǔn)值,q為導(dǎo)出值,不一定為整數(shù)。,六、蝸桿導(dǎo)程角,,制造困難,m一定時(shí),qd1蝸桿剛度,z1一定時(shí), q,自鎖性, 小m蝸桿選用大q,保證強(qiáng)度和剛度適于小P 大m蝸桿選用小q,保證效率適于大P,傳遞動(dòng)力時(shí):頭數(shù)z1, 采用多頭蝸桿,傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí):保證自鎖( ),z1 ,采用單頭蝸桿,七、z1、z2,蝸桿頭數(shù)z1:蝸桿上

5、蝸旋線的數(shù)目。z1=1、2、4、6等,z1加工困難,傳遞動(dòng)力:,(傳動(dòng)平穩(wěn)性,避免根切),(z2d2蝸桿軸長(zhǎng)剛度), 一般取z2=3280,z1z2:互質(zhì)均勻磨損,八、i、u,蝸桿主動(dòng)時(shí):,九、中心距a,(應(yīng)按p264系列值選?。?十、變位系數(shù),1、變位目的:配湊中心距;湊傳動(dòng)比。,2、變位方法:與齒輪變位相同, 靠刀具的移位實(shí)現(xiàn)變位。,故:蝸桿尺寸不能變動(dòng),只能對(duì)蝸輪變位,加工蝸輪時(shí)的滾刀與蝸桿尺寸相同,加工時(shí)滾刀只作徑向移動(dòng),尺寸不變。,4、變位類型,1)齒數(shù)不變,湊a,3、變位結(jié)果,蝸桿各部分尺寸不變,但節(jié)線變化,蝸桿和蝸輪滾刀尺寸相同,蝸輪滾銑節(jié)圓就是裝配后與蝸桿的嚙合節(jié)圓。,蝸輪滾刀

6、的滾銑節(jié)線不再是刀具中線(分度圓柱上母線),2)a不變,齒數(shù)變化,湊i,,4 受力分析與效率計(jì)算,一、作用力,軸向力:,(蝸桿主動(dòng)),嚙合效率,忽略Ff,徑向力:,方向判定:,1)蝸輪轉(zhuǎn)向,已知:n1、旋向n2,左、右手定則:四指n1、拇指反向:嚙合點(diǎn)v2n2,2)各分力方向,Fr:指向各自輪心,蝸桿與n1反向,蝸輪與n2同向,蝸桿:左、右手定則,蝸輪:,3)旋向判定,,,練習(xí):,已知:蝸桿軸為輸入,大錐齒輪軸為輸出,軸轉(zhuǎn)向如圖。 試:確定各輪轉(zhuǎn)向、旋向及受力。,1. n4 n3 n2 Ft2 Fa2,2. Fa3 Fa2 Ft1 n1,二、傳動(dòng)效率,與齒輪類似:,1、嚙合1:近似按螺旋副計(jì)算

7、,(蝸輪主動(dòng)),v當(dāng)量摩擦角,,說明:1)vsvv 油膜易形成1,2)為影響1的主要因素:1,此后,1,,2、2攪油效率:,3、3軸承效率:,5 圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算,,設(shè)計(jì)式,參數(shù)說明:,1)T2蝸輪轉(zhuǎn)矩,N mm,2)KA使用系數(shù),表12.9(同齒輪傳動(dòng)),3)ZE彈性系數(shù),表13.2,P260,4)Z接觸系數(shù),考慮齒面曲率和接觸線長(zhǎng)度影響,,,設(shè)計(jì)時(shí):,,,(蝸桿主動(dòng)),6 溫度計(jì)算(熱平衡計(jì)算),由于發(fā)熱大,即:發(fā)熱率H1 = 散熱率H2,摩擦功耗:,,冷卻散去的熱量:,則:,,油溫比t1高15左右,, 蝸桿上置:飛濺冷卻作用差,若t1太高,可采取如下措施:,2、蝸桿軸端裝風(fēng)扇,1、

8、加散熱片,3、外冷卻壓力噴油潤(rùn)滑,4、油池內(nèi)安裝蛇形冷卻水管,習(xí)題: 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 一、選擇題 1、當(dāng)兩軸線 時(shí),可采用蝸桿傳動(dòng)。 (1)平行;(2)相交;(3)垂直交錯(cuò); 2、在蝸桿傳動(dòng)中,通常 為主動(dòng)件。 (1)蝸桿;(2)蝸輪;(3)蝸桿或蝸輪都可以;,3,1,3、在蝸桿傳動(dòng)中,當(dāng)需要自鎖時(shí),應(yīng)使蝸桿導(dǎo)程角 當(dāng)量摩擦角。 (1)小于;(2)大于;(3)等于; 4、起吊重物用的手動(dòng)蝸桿傳動(dòng)裝置,應(yīng)用 蝸桿。 (1)單頭、小導(dǎo)程角;(2)單頭、大導(dǎo)程角;(3)多頭、小導(dǎo)程角;(4)多頭、大導(dǎo)程角; 5、為了減少蝸輪滾刀型號(hào),有利于刀具標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)定 為標(biāo)準(zhǔn)值。 (1)蝸

9、輪齒數(shù);(2)蝸輪分度圓直徑;(3)蝸桿頭數(shù);(4)蝸桿分度圓直徑; 6、為了湊中心距或改變傳動(dòng)比,可采用變位蝸桿傳動(dòng),這時(shí) 。 (1)僅對(duì)蝸桿進(jìn)行變位;(2)僅對(duì)蝸輪進(jìn)行變位;(3)同時(shí)對(duì)蝸桿、蝸輪進(jìn)行變位;,1,1,4,2,7、蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相類似,其中 最易發(fā)生。 (1)點(diǎn)蝕與磨損;(2)膠合與磨損;(3)輪齒折斷與塑性變形; 8、蝸桿傳動(dòng)中,輪齒承載能力的計(jì)算主要針對(duì) 來進(jìn)行的。 (1)蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和蝸輪齒根抗彎強(qiáng)度;(2)蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和蝸桿齒根抗彎強(qiáng)度;(3)蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)度;(4)蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)度; 9、對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算,其主要目的是為了 。 (1)防止?jié)櫥褪軣崤蛎浐笸庖?,造成環(huán)境污染;(2)防止?jié)櫥蜏囟冗^高而使?jié)櫥瑮l件惡化;(3)防止蝸輪材料在高溫下力學(xué)性能下降;(4)防止蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后,正確嚙合受到破壞; 10、與齒輪傳動(dòng)相比, 不能作為蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。 (1)傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲?。唬?)傳動(dòng)比可以很大;(3)可以自鎖;(4)傳動(dòng)效率高;,2,4,2,4,,二、試分析如圖所示蝸桿傳動(dòng)中各軸的回轉(zhuǎn)方向、蝸輪輪齒的螺旋線方向及蝸桿、蝸輪所受各力的作用位置及方向。,,,,

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