第十三章 蜗杆传动、几种传动的比较.ppt

第十三章蜗杆传动
主要内容:
了解蜗杆传动的特点,它的适用场合。了解蜗杆传动的主要参数,如模数、压力角、螺旋头数、螺旋导程角、螺旋螺旋角、螺旋分度圆等。
第一节概述
蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的(图3-52),用于传递交错轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。
在一般蜗杆传动中,都是以蜗杆为主动件。
从外形上看,蜗杆类似螺栓,蜗轮则很象斜齿圆柱齿轮。工作时,蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。为了改善轮齿的接触情况,将蜗轮沿齿宽方向做成圆弧形,使之将蜗杆部分包住。这样蜗杆蜗轮啮合时是线接触,而不是点接触。
蜗杆传动特点:
,且准确。
通常称蜗杆的螺旋线数为螺杆的头数,若蜗杆头数为z1,蜗轮齿数为z2,则蜗杆传动的传动比为
i=w1/w2=n1/n2=z2/z1 (3-60)
通常蜗杆头数很少(z1=1~4),蜗轮齿数很多(z2=30~80),所以蜗杆传动可获得很大的传动比而使机构比较紧凑。单级蜗杆传动的传动比 i≤100~300;传递动力时常用 i=5~83。
蜗杆传动特点:
、无噪声。因蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的,同时啮合的齿对较多。
,可以实现自锁。
。当z1=1时,效率h=~;z1=2时,h=~;z1=3~4时,h=~。具有自锁时,h=~。
,会产生较严重的摩擦磨损,引起发热,使润滑情况恶化,所以蜗轮一般常用青铜等贵重金属制造。
适用范围:
由于普通蜗杆传动效率较低,所以一般只适用于传递功率值在50~60kW以下的场合。一些高效率的新型蜗杆传动所传递的功率可达500kW,圆周速度可达50m/s。
第二节蜗杆传动的主要参数和 几何尺寸
如图3-53所示,通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为主平面。在主平面上,蜗杆的齿廓与齿条相同,两侧边为直线,夹角2a=40°;而蜗轮的齿廓为渐开线,即在主平面内,蜗杆与蜗轮的啮合如同齿条与齿轮的啮合一样。因此,蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同,并且在设计、制造中皆以主平面上的参数和尺寸为基准。普通圆柱蜗杆传动参数已标准化。
阿基米德圆柱蜗杆传动(在垂直于蜗杆轴线的剖面中,齿廓线是一条阿基米德螺旋线,故称为阿基米德螺杆)
m和压力角 a
因为在主平面上蜗杆传动相当于齿条与齿轮的啮合,所以,蜗杆的轴向齿距等于蜗轮的端面周节p(图3-53),即蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数m相等,蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角a相等。

为了制造方便,把蜗轮的端面模数m及端面压力角a规定为标准值。圆柱蜗杆传动的标准模数见表3-21。蜗杆传动标准压力角a为20°。
g和蜗轮螺旋角 b
螺杆螺旋线一般用右旋。设螺杆螺旋的导程为S,将蜗杆分度圆上螺旋线展开后,由图3-54所示,可得其导程
S=Pa1z1 mm (3-61)
式中 Pa1--螺杆的轴向齿距, mm; z1--螺杆头数。