资源简介

课题名称 蜗杆传动 授课形式 讲授 课时 班级
教学目的 1、了解蜗杆传动的特点，主要参数 2、掌握蜗杆与蜗轮之间的转向
教学重点 1、了解蜗杆传动的特点，主要参数 2、，掌握蜗杆与蜗轮之间的转向
教学难点 掌握蜗杆与蜗轮之间的转向
辅助手段 模型 课外作业
课后体会
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递空间交错的两轴间的运动和动力，一般交错角为90，通常蜗杆为主动件，蜗轮为从动件
一、蜗杆传动的特点
1.传动比大，结构紧凑。用于传递动力时，i=8～80, 用于传递运动时，i可达1000。
2.传动平稳，无噪声。因为蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，同时啮合的齿数较多所以平稳性好。
3.当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动能自锁，即只能由损杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆。
4.传动效率低。因为在传动中摩擦损失大，其效率一般为=0.7～0.8，具有自锁性传动时效率=0.4～0.5。故不适用于传递大功率和长期连续工作。
5.为了减少摩擦，蜗轮常用贵重的减摩材料（如青铜）制造，成本高。
二、蜗杆传动的主要参数
蜗杆传动的设计计算中，均以主平面（通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面）的参数和几何关系为基准。
（一）主要参数
1．模数、压力角、螺旋升角λ与蜗轮的分度圆螺旋角
为了保证轮齿的正确啮合，蜗杆的轴向模数mx1应等于蜗轮的端面模数mt2，蜗杆的轴向压力角x1应等于蜗轮的端面压力角t2，蜗杆分度圆上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两者螺旋方向相同。
蜗杆的轴向压力角x（蜗轮的端面压力角t）为标准压力角200。
mx1=mt2= m
x1=t2=
=
通常取蜗杆的头数Z1=1～4。当Z=1时，导程角小，效率低，一般用于分度传动或自锁传动中，Z=2～4常用于动力传动和有较高效率。若头数多，导程角大，制造困难。
蜗轮齿数根据传动比和蜗杆的头数决定：Z2=iZ1, 通常取Z2=20～28，Z2不应少于28齿，以免根切和降低传动的平稳性。
三、蜗杆传动回转方向的确定
（1）螺旋方向的判定
蜗杆传动与斜齿轮传动一样，也有左旋与右旋之分。蜗杆、蜗轮的螺旋方向可用右手法则判定：手心对着自己，四指顺着蜗杆（蜗轮）的轴线方向摆肩。若啮合与右手拇指指向一致，该蜗杆（蜗轮）为右旋，反之为左旋。
（2）蜗轮旋转方向的判定
蜗轮的旋转方向不仅与蜗杆的旋转方向有关。蜗轮旋转方向的判定方法如下：当蜗杆是左旋（或右旋）时，伸出右手（或左手）半握拳，用四指顺着蜗杆的旋转方向，大拇指指向的相反方向就是蜗轮的旋转方向， 蜗轮旋转方向判定。
四、蜗轮材料选择
蜗杆传动的主要失效形式有胶合、点蚀和磨损等，因此，蜗杆蜗轮的材料不仅要有足够的强度，而且还要有良好的减磨性，耐磨性和抗胶合的能力。
蜗杆一般采用碳素钢或合金钢制造，要求齿面光洁并且有较高的硬度。对于高速重载传动，蜗杆常用15 Cr、20 Cr、20 CrMnTi等，经渗碳淬火，表面硬度HRC56～62，并经磨削。对中速中载传动，蜗杆材料可用45 、40 Cr、35SiMn等，表面淬火，表面硬度HRC45～55，也需磨削。低速不重要的传动，蜗杆材料可采用45钢调质处理，硬度HB220～270。
蜗轮材料可参考滑动速度Vs来选择，常采用青铜与铸铁，在Vs>5--25m/s的连续工作的重要传动中，蜗轮材料常用铸锡磷青铜ZQSn10—1或铸锡锌铅青铜ZQSn6—6—3等，这些材料的减摩性、耐磨性和抗胶合的性能及切削性能都较好，但强度低，价格高。在Vs＜5m/s传动中，蜗轮材料可用无锡青铜，如铸铝铁青铜ZQAl9—4或铸锰黄钢ZHMn58—2—2等，这类材料的强度较高，价格较廉，但减摩性、抗胶合性能不如锡磷青铜。在Vs＜2m/s 的不重要传动中，蜗轮材料可用灰铸铁HT150或HT200等，也可用球墨铸铁QT600—3、QT700—2等。也可由尼龙或增强尼龙材料制成。
五、蜗杆传动的正确啮合条件
圆柱蜗杆传动的正确啮合条件：
1.在中间平面内，蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等。
2.在中间平面内，蜗杆的轴向齿形角和蜗轮的端面齿形角相等。
3.蜗杆分度圆柱面导程角和蜗轮分度圆柱面螺旋角相等，且旋向一致。
六、小结
七、作业
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