《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第十三章 螺旋与蜗杆传动（13.2）蜗杆传动设计

机械设计基础 第十三章螺旋与蜗杆传动

1 机械设计基础 第十三章 螺旋与蜗杆传动

13.2蜗杆传动设计 132.0蜗杆传动的特点 13.2,蜗杆传动的失效形式、材料选择、设计准则 13.2.2蜗杆传动的受力 13.2.3蜗杆传动的承载能力计算 曾13.2.4蜗杆传动的效率及热平衡计算 132.5蜗杆传动的参数选择 13.2.6蜗杆传动的设计

2 13.2蜗杆传动设计 13.2.0蜗杆传动的特点 13.2.1蜗杆传动的失效形式、材料选择、设计准则 13.2.2蜗杆传动的受力 13.2.3蜗杆传动的承载能力计算 13.2.4蜗杆传动的效率及热平衡计算 13.2.5蜗杆传动的参数选择 13.2.6蜗杆传动的设计

132蜗杆传动设计 13.2,0蜗杆传动的类型及特点 特点: 鲁传动比大:结构紧凑,动力传动=7-80 传动平稳;连续的螺旋齿;逐湍进入啮 合和退出,故冲击小、噪声低; 可自锁:升角小子当量摩擦角时; 鲁传劭敌率低;滑动速度大,摩擦与磨损 严重。但多头蜗杆的传动效率 已可达95%以上

3 13.2 蜗杆传动设计 13.2.0 蜗杆传动的类型及特点  特点： 传动比大：结构紧凑，动力传动i=7~80； 传动平稳：连续的螺旋齿；逐渐进入啮 合和退出，故冲击小、噪声低； 可自锁：升角小于当量摩擦角时； 传动效率低：滑动速度大，摩擦与磨损 严重。但多头蜗杆的传动效率 已可达95%以上

1321失效形式、材料选择和设计准则 山失歙形式失效形式同齿轮相同 因相对滑动速度Vs大,更易胶合和 磨损,失敌经常发生在蜗轮的轮齿 上 滑动速度vs 60×1000c0sy

4 13.2.1失效形式、材料选择和设计准则 失效形式 失效形式同齿轮相同 因相对滑动速度VS大，更易胶合和 磨损，失效经常发生在蜗轮的轮齿 上 。 v1 v2 vS   6 0 1000cos : 1 1  = d n v 滑动速度 s

材料的要求 材这足够的强、磨合和耐磨性 P220表13-6 蝎杆20Cr渗唳淬火40Cr、45淬火45僩质 蝎轮 ZCuSn10Pb1 ZCuAl10Fe3 HT150 V3重要传动V≤4msVs2m 耐鷹性好、抗股合价糌便宜盤濟、低速 齿面接触疲劳强度 齿根弯曲疲劳强度 条件性计算 口设计准则必要时进行热平衡 校核

5 设计准则 齿面接触疲劳强度 齿根弯曲疲劳强度 必要时进行热平衡 校核 条件性计算 材料选择 材料的要求： 足够的强度、磨合和耐磨性 P220表13-6 蜗杆 20Cr渗碳淬火 40Cr、45淬火 45调质 蜗轮 ZCuSn10Pb1 ZCuAl10Fe3 HT150 VS3 重要传动 VS 4 m/s VS 2 m/s 耐磨性好、抗胶合 价格便宜 经济、低速

13.22蜗杆传动的受力 力的大 2 小 F切2Fn2Fr1 Ft1 2Ti 2 7=7 77 2=12go t2 n coSy cosa

6 2 1 1 1 2 t Fa d T F = = 1 2 2 2 2 t Fa d T F = = Fr1 = Fr2 = Ft2 tg n a n F F cos cos 1 = T2 = T1 i 13.2.2蜗杆传动的受力 力 的 大 小

B a 1 Ft1

7 A’ B C D B’ A

1322蜗杆传动的受力 力的方向 Ftl Fr2 Fal Ft2 Fr2 Fa2 注意: 对啮合的蜗杆的旋向相同

8 力的方向 13.2.2蜗杆传动的受力 Fa1 Ft2 Fr2 Fr2 Ft1 Fa2 注意： 一对啮合的蜗杆的旋向相同

1323蜗杆传动承载能力计算 L蜗轮齿面接触疲劳强度计算 近似为齿轮齿条传动,将节点处的啮合参数代 入赫兹公式,得到 474 设计公式:m2d12( )KT OHz m2d1见P87表4-1的标准 [ol为蜗轮村料的许用接触应力P220表13-7, 灰铸铁及铝铁青锎的[σl1与滑动速度V有关 主要取决于胶合失

9 1.蜗轮齿面接触疲劳强度计算 3 2 2 1 2 ) [ ] 474 ( K T m m z m d  H 设计公式：  13.2.3蜗杆传动承载能力计算 m 2 d1 见P87表4-1的标准 H为蜗轮材料的许用接触应力P220表13-7， 灰铸铁及铝铁青铜的H与滑动速度vs有关， 主要取决于胶合失效 近似为齿轮齿条传动，将节点处的啮合参数代 入赫兹公式，得到

么蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 实践证明 12>80~100、蜗轮为脆性 材料、且受强烈冲击 开式传动 才进行弯曲强度计算

10 2.蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 Z2>80~100、蜗轮为脆性 材料、且受强烈冲击 开式传动 实践证明 才进行弯曲强度计算