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1、机械基础第五章 _蜗杆传动,教学目标： （1）熟悉蜗杆传动的特点 （2）了解蜗杆、蜗轮的主要尺寸的计算 （3）掌握蜗杆蜗轮正确啮合的转动方向 教学重难点： （1）熟悉蜗杆传动的特点 （2）掌握蜗杆蜗轮正确啮合的转动方向,情 景 创 建,螺旋千斤顶、减速器、 分度头、观光电梯，你 知道吗？它们内部是使用 了什么机构呢？,蜗杆传动的组成,蜗杆传动是啮合传动，用于传递空间垂直交错两轴间的运动和动力。,拓展知识,蜗杆传动的类型,拓展知识,蜗杆传动的类型,啮合的齿对多，承载能力是普通圆柱的2-4倍，传动效率达85%-90%,由凸弧形的刀具加工，承载能力高出普通圆柱的0.5至1.5倍,传动效率达95%以上
2、,结构紧凑，工艺性好。传动比为10-60。承载能力高，传动效率高,拓展知识,圆弧圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,圆锥蜗杆传动,蜗杆、蜗轮的啮合,1.模数m和压力角（以阿基米德蜗杆为例）,正确啮合条件： mx1=mt2=m x1=t2= = 20 1=2,蜗杆蜗轮 旋向相同,蜗杆传动的主要参数及其选择,蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i,选值参照下表,注:单位时间内蜗杆、蜗轮所转过的齿数相同,蜗轮加工条件与蜗杆特性系数,蜗杆分度圆的直径d1和蜗杆的直径系数q,在蜗杆传动中，加工蜗轮的滚刀直径和齿形参数必须与相应的蜗杆同。 为限制蜗轮的滚刀数量，d1亦标准化。 为了便于标准化，引入了蜗杆直径系数q。
3、 对于每一标准模数m规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1。,含义：当m 一定时，q值增大，则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高； 当z1一定时，q小则导程角增大，蜗杆传动效率提高。,拓展知识,蜗杆传动的主要参数及其选择,4. 蜗杆分度圆柱上的导程角 ：蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间所夹的锐角,拓展知识,蜗杆传动的几何尺寸计算,蜗杆、蜗轮各尺寸关系见下表，注意顶隙为0.2m,蜗轮转动方向的判别,按蜗杆、蜗轮螺旋线方向不同，有左旋和右旋之分，均采用右旋 蜗杆、蜗轮螺旋线方向判定： 右手法则：手心对着自己，四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与右手拇指指向一致，则为右旋，反之为左旋。,蜗轮转
4、动方向的判别,蜗轮回转方向判定 蜗杆是右旋(或左旋)时，右手(或左手)半握拳，四指顺着蜗杆的回转方向，蜗轮的回转方向与大拇指指向相反。,蜗轮转动方向的判别,判定蜗杆传动的螺旋线或回转方向,右图中的蜗杆、蜗轮，是否任意找一对就能啮合呢？ 为了保证正确啮合，对尺寸和参数有什么要求？如已知蜗杆的部分参数，如z1=2，d1=80mm， q=10 ， m=8mm，i=20，那么其他尺寸如何计算？,一、确定图蜗杆传动的正确啮合条件 因为=arctan(z1m/d1)=arctan(28/80)=11.31 所以正确啮合条件为：,拓展知识,蜗杆的结构,有退刀槽,刚性较差,加工齿面用车削的方法,蜗杆常和轴做成
5、一体，称为蜗杆轴，只有df1 /do 1.7时，才采用蜗杆齿圈套装在轴上的型式。,无退刀槽,刚性较好,加工齿面用铣削的方法,拓展知识,蜗轮的结构,蜗轮结构分为整体式和组合式两种。当分度圆直径大于100mm时，为节约贵重材料，将蜗轮做成组合式结构。,适用于铸铁、分度圆直径小于100mm的青铜蜗轮。,整体式蜗轮,拓展知识,蜗轮的结构,青铜齿圈与铸铁轮心用H7/r6配合。沿齐缝向轮心偏-mm，安装4-6个螺钉，适于中等尺寸蜗轮。,普通或铰制孔用螺栓联接齿圈和轮心，适于大尺寸蜗轮。,将青铜轮缘浇铸在铸铁轮心上，再切齿，适于中等尺寸、批量生产的蜗轮。,组合式蜗轮,蜗杆传动的应用,拓展知识,工作时，蜗杆逐
6、渐进入啮合，又逐渐退出，运转平稳，单级传动比一般为10-40（80）,具有自锁性。,水泥设备，生料由顶部加入，高温烧成熟料，由下部以（212）转/小时旋转的卸料塔盘排出。采用了i=16、 i=55和i=7齿轮、蜗轮减速器和外啮合齿轮传动。,蜗杆传动的应用,拓展知识,分度机构力矩小，传递的是运动，体积小。控制蜗杆的转角能较好地控制蜗轮的转角。蜗杆在只传递运动时，传动比可达1000。,此回转工作台采用了两截式蜗杆、蜗轮传动结构，没有反向间隙！,蜗杆传动的失效,拓展知识,传动时，齿面间存在较大的滑动速度，发热大，主要失效是前三种。,注意：1.蜗杆的齿呈连续螺旋状，而且蜗杆的材料强度比蜗轮高，失效通常
7、发生在蜗轮轮齿上。 2.对于大多数蜗杆传动，其承载能力主要取决于接触强度。,蜗杆、蜗轮的材料,拓展知识,要求：不仅具有足够的强度，更要具有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合能力。 常用：淬硬的钢制蜗杆匹配青铜蜗轮,考 考 你,1、蜗杆传动是由 与 想啮合，传递空间两 轴之间的 和 的传动机构。 2、 实际上就是一种特殊的梯形螺纹，有 、 、 之分。单头蜗杆旋转一周、蜗轮只旋转 个齿。 3、蜗杆头数年Z1，转速为n1,蜗轮齿数为Z2，；转速为n2，则传动比i12= .,考 考 你,4、蜗杆传动有哪些特点？ （1） （2） （3） （4） 5、蜗杆蜗轮在主平面内啮合相当于 啮合，蜗轮压力角=a 。 6、蜗杆传动正确啮合的条件是什么？,谢谢！,
