?Q?2SZsin02?33 So-----单根三角胶带的初拉作用在轴上的力:
力。查表10-8。 三 蜗杆的传动设计 1.特点和应用
蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下,两轴在空间是互相垂直的,轴交角为90?。它广泛应用在机床、汽车、一起、起重机械、冶金机械以及其他机械制造部门中,最大传动功率可达750kW,通常用在50kW以下;最高滑动速度Vs可达35m/s,通常用在15m/s以下。
蜗杆传动的主要优点是结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击震动小、以及能得到很大的单级传动比。与多级齿轮传动相比蜗杆传动需件数目少,结构尺寸小,重量轻。缺点是在制造精度和传动比相同的条件下,蜗杆传动的效率比齿轮传动低,同时蜗轮一般需用贵重的减磨材料(如青铜)制造。
蜗杆传动多用于减速,以蜗杆为原动件。 2.传动的失效形式、材料选择和结构 失效形式
蜗杆传动的失效形式和齿轮传动类似,有疲劳点蚀、胶合、磨损、轮齿折断等。在一般情况下,蜗轮的强度较弱,所以失效总是在蜗轮上发生。又由于蜗轮和蜗杆之间的相对滑动较大,更容易产生胶合和磨粒磨损。蜗轮轮齿的磨损比齿轮传动严重得多,另外,点蚀通常出现在蜗轮轮齿上。 材料选择
由于蜗杆传动难于保证高的接触精度,滑移速度又较大,以
及蜗杆变形等因素,故蜗杆、蜗轮不能都用硬材料制造,其中之一(通常为蜗轮)应该用减磨性良好的材料来制造。
蜗轮材料----一般指蜗轮齿冠部分的材料。主要有1.铸锡青铜2.铸铝青铜3.铸铝黄铜4.灰铸铁和球墨铸铁。
蜗杆材料---- 碳钢和合金钢。 3.蜗杆和蜗轮的结构
蜗杆通常与轴做成整体。蜗轮则可制成整体的或组合的。 四.圆柱蜗杆传动的基本参数 1. 基本齿廓
圆柱蜗杆在给定平面上的基本齿廓和渐开线齿轮基本齿廓基本相同,只是顶隙c=0.2m 齿根圆角半径?f=0.3(m为模数)。 2. 模数m
轴交角为90?的动力圆柱蜗杆传动的模数有一个系列,而不是随意取定的。它的轴向模数mx、法向模数mn与标准模数m之间的关系是m=mx=mn/cos?,?为蜗杆导程角。 3. 齿形角?
通常刀具基准齿形的齿形角?0=20?
4.蜗杆分度圆直径d1
亦称蜗杆中圆直径。为了使蜗轮刀具尺寸的标准化、系列化,将蜗杆分度圆直径d1定为标准值。 5.蜗杆直径系数q
蜗杆分度圆直径d1与模数m的比值称为蜗杆直径系数,即:
q?d1/m。对于动力蜗杆传动,q值约为7~18;对于分度蜗轮传动,q值约为16~30。 6.蜗杆导程角?
?角的范围为3.5?~33?,导程角大,传动效率高;导程角小,传动效率低。一般认为??3?40'的蜗杆传动具有自锁性。要求效率较高的传动,常取?=15?~30?,此时常取非阿基米德蜗杆。 7. 蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2
蜗杆头数少,易于得到大传动比,但导程角小,效率低、
发热多,故重载传动不宜采用弹头蜗杆。蜗杆头数多,效率高,但头数过多,导程角大,制造困难。常用的蜗杆头数为1、2、3、6等。
蜗轮齿数根据齿数比和蜗杆头数决定:z2?uz1。一般取以利于均匀磨损。 z2?32~80齿。z2和z1之间最好避免有公因数, 8.传动比i、齿数比u
i?n1/n2??式中n1n2--------蜗杆 蜗轮的转速,r/min。
u?z1/z2?两式中,上式用于减速传动比,蜗杆主动;下式用于减速或增速,齿数比u不边。蜗杆主动时,齿数比与传动比相等,即u=i。 9.中心距a
圆柱蜗杆传动装置的中心距a(单位mm)一般取下列标准
值:40 50 63 80 100 125 160 (180) 200 (225) 250 (280) 315 355 400 450 500。宜先选用未带括号的。 10.变位系数
蜗杆传动的变位方式与蜗轮传动相同,也是在切削时把刀具移位。------未变位蜗杆传动的中心距
1----------凑中心距时变位蜗杆传动的中a?12(d1?d2)?2(d1?mz2)a'?a心距a?(d1?2xm?d2) 变位系数 x?-----------中心距不
m'12'??边,传动比略做调整时中心距a'?12?(d1?2xm)?mz2? 变位系数
x?am?12(d1'?z2)。 m
五、蜗杆的几何计算。
中心距的确定:A?0.5ms(q?Z2?2?)标准中心距见《机械零件设计手册》表15-14 ms?3.5 q=12 Z2?33 ??0.357 计算得 A=80。
径向间隙系数:一般采用c?(0.2~0.3)ms 取0.2 得c=0.7 基本齿条的齿顶高系数:一般采用f0=1。 蜗杆轴向剖面的齿廓角:普通蜗杆as?20?。 蜗杆螺纹头数:由计算确定Z1=1。 蜗轮齿数:选用常用最小值Z2=33。
蜗杆蜗轮分度圆直径:df1?qms=42 ,df2?msZ2=115.5。 蜗杆蜗轮节圆直径:d1?ms(q?2?)=44.5 d2?df2=115.5。 传动比:i?Z1 因为最好不取整数 所以 取i=31.5 Z2蜗杆蜗轮齿顶圆直径:De1?df1?2f0ms=49。
De2?ms?Z2?2f0?2???125
蜗杆蜗轮齿根圆直径:Di1?df1?2f0ms?2c=33.6
Di2?ms(Z2?2f0?2?)?2c=111 蜗轮外圆直径:Dw2= De2?ms=51.5 蜗杆轴向模数:3.5
蜗杆螺纹部分长度:按表选取得L>19ms 选L=20ms=280。 蜗轮轮缘宽度:查表得B= 0.7De1?110.6。
'''蜗杆分度圆柱上的螺旋升角:查表得?= 6?0850。
蜗杆节柱上的螺旋升角:tg?1?Z1?0.092。 q?2?变位系数:??A?0.5(q?Z2)?0.786。 ms蜗杆螺牙、蜗轮轮齿高度:7.7。
蜗杆螺牙啮入蜗轮轮齿间深度:h?2f0ms=7 蜗杆螺牙沿分度圆柱上的齿顶高:hs?f0ms=3.5