第九章蜗杆传动.

1、对于HBS≤350的齿轮传动，当采用同一钢材制造时，一般将进行处理。A、小齿轮表面淬火，大齿轮调质B、小齿轮表面淬火，大齿轮正火C、小齿轮调质、大齿轮正火D、小齿轮正火，大齿轮调质2、在齿轮传动中，为了减小动载系数，可采取的措施是。A、提高制造精度B、减小齿轮的平均单位载荷C、减小外加载荷的变化幅度D、降低齿轮的圆周速度DC3、计算齿轮传动时，选择许用应力与无关。A、材料硬度B、应力循环次数C、安全系数D、齿形系数4、直齿圆锥齿轮强度计算中，是以为计算依据的。A、大端当量直齿圆柱齿轮B、大端分度圆柱齿轮C、平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮D、平均分度圆柱齿轮CD5、在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定情况下，轮齿的接触强度主要取决于，而弯曲强度主要取决于。A、模数B、齿数C、中心距D、压力角6、在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽略大于大齿轮宽度，其目的是。A、提高小齿轮齿面接触强度B、提高小齿轮齿根弯曲疲劳强度C、补偿安装误差，以保证全齿宽的接触D、减少小齿轮载荷分布不均CCA7、斜齿圆柱齿轮的齿形系数和相同齿数的直齿圆柱齿轮相比是。A、相等B、较大C、较小D、取决于实际工作条件8、选择齿轮毛坯的形式时，主要考虑的是。A、齿宽B、齿轮直径C、齿轮在轴上的布置位置D、齿轮精度BC9、选择齿轮的平稳性精度等级时，主要依据。A、圆周速度B、转速C、传递的功率D、承受的转矩10、齿面接触疲劳强度计算中的节点区域系数ZH，与无关。A、分度圆齿形角B、分度圆螺旋角C、变位系数D、齿数DA第九章蜗杆传动9.1概述蜗杆传动图一、蜗杆传动的特点和应用1、特点：单级传动比大;结构紧凑;传动平稳，无噪音;可自锁;传动效率低;成本高。2、应用：机床：数控工作台、分度汽车：转向器冶金：材料运输矿山：开采设备起重运输：提升设备、电梯、自动扶梯808i二、蜗杆传动的类型1、按蜗杆形状分环面蜗杆传动锥蜗杆传动圆柱蜗杆传动2、根据齿面形状不同分为：普通蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动螺旋面用直线刀刃或圆盘刀具加工用刃边为凸缘弧形刀具加工圆弧圆柱蜗杆普通圆柱蜗杆阿基米德蜗杆（ZA）渐开线蜗杆(ZI)法向直廓蜗杆(ZN)锥面包络圆柱蜗杆(ZK)1)阿基米德蜗杆在轴剖面：直线齿廓法剖面：凸曲线垂直轴剖面：阿基米德螺线车削加工，不能磨削，精度低。蜗轮滚刀：与蜗杆尺寸相同在中间平面上可看成直齿齿条与渐开线齿轮啮合1d11apZ1111111dmZdmZdpZtga)(tgtg导程角→轮齿方向与端面的夹角螺旋角β→轮齿方向与轴线的夹角1.外形:蜗杆→短螺杆蜗轮→特殊的斜齿轮→螺母的一部分2.具有螺旋传动的特点:自锁条件:≤ρ′(当量摩擦角)效率计算:1ap展开:9.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算→象齿条与斜齿轮啮合4.蜗轮齿宽方向呈凹弧型→蜗轮部分包容蜗杆将点接触→线接触→减少磨损,胶合的机率σH↓→承载力↑受力分析相同传动比计算类同：ｉ＝Ｚ2／Ｚ1≠ｄ2／ｄ1强度计算仿斜齿轮3.具有齿轮传动的特点∵轴交角∑＝90°→轴线垂直→以中间平面参数为准1.中间平面→(一)主要参数二.几何尺寸计算过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面正确啮合条件:ｍa1＝ｍt2＝ｍαa1＝αt2＝α21→旋向相同→蜗杆→轴面(a)蜗轮→端面(t)①传动比i:i=n1/n2=Z2/Z1≠d2/d1②Z1=1,2,4，6┌Z1少└Z1多③Z2=i·Z1Z1、Z2Z2少→Z2多→结构过大→蜗杆刚度↓→Z2≤80→自锁性好,效率低根切啮合齿对数少Z2≥282.传动比i,蜗杆头数Z1,蜗轮齿数Z2tg∵＝Ｚ1ｍ／ｄ1≠为减少滚刀的规格数量→ｄ1定为标准值→ｄ1与ｍ搭配ｄ2＝ｍＺ2ｄ1ｍ·Ｚ13.蜗杆分度圆直径ｄ1;导程角γ动力传动，γ大传动效率高车削蜗杆困难，相对滑动速度大，加速齿面间的磨损普通蜗杆传动的m与d1搭配值（表9-1）4.齿面间滑动速度Vs:cos100060cos/1112221ndVVVVSV1：蜗杆的圆周速度V2：蜗轮的圆周速度润滑、散热等条件不良时，Vs大会使齿面间产生磨损和胶合润滑条件良好时，有助于行成油膜，减少磨损。从而提高效率和承载能力a＝0.5(ｄ1＋ｄ2)≠0.5ｍ(Ｚ1＋Ｚ2)5.中心距和变位系数x2变位蜗杆传动（只对蜗轮变位）特点：1.变位后，蜗杆的参数和尺寸保持不变，只是节圆不再与分度圆重合；2.变位后的蜗轮，节圆和分度圆仍然重合只是其齿顶圆和齿根圆改变了。（1）变位前后，蜗轮的齿数不变:Z2´=Z2而传动中心距改变:a´≠amaaxmxmzdxmaa'2'1'221一般取∣x∣≤1按变位后的尺寸加工、安装（2）变位前后，传动中心距不变a´=a蜗轮的齿数变化:Z2´≠Z2212'1'21221mzdamxmzda222'222'zzxxzz一般取∣x∣≤1(二)几何尺寸计算教材表9-3112i8~112i80~812i120~8012i【.1】动力传动蜗杆传动的传动比的范围通常为。B.C.D.【2】与齿轮传动相比，不能作为蜗杆传动的优点。A.传动平稳，噪音小B.传动比可以较大C.可产生自锁D.传动效率高【3】阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的模数，应符合标准值。A.端面B.法面C.中间平面A.CDC1z【.4】在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率.A.降低B.提高C.不变D.或提高也可能降低【.5】蜗杆直径1dA.保证蜗杆有足够的刚度B.有利于蜗杆滚刀的标准化C.提高蜗杆传动的效率D.有利于蜗杆加工的标准化。是为了。BB变位蜗杆传动中，蜗轮分度圆与节圆。【.6】A.分离B.重合C.可能分离也可能重合【.7】计算蜗杆传动比时，公式是错误的21i21nni12ddi12zziB.C.D.A.BC通常蜗轮齿数不应少于。A、17B、14C、27D、28蜗杆传动中的中间平面是指。A、蜗轮的端面B、过蜗轮轴线，垂直蜗杆轴线的平面C、过蜗杆轴线，垂直蜗轮轴线的平面。【.8】【.9】DC1.失效形式:2.部位:闭式开式胶合、点蚀、磨损蜗轮轮齿上(结构、材料)(一)蜗杆传动的失效形式↑↑蜗轮→非锡青铜、锡青铜9.3蜗杆传动的失效形式、材料和设计准则(二)蜗杆、蜗轮的材料1.对材料的要求：2.蜗杆的材料→最好→淬火钢(低碳钢→渗碳淬火;中碳钢→表面淬火)其余→调质钢→低速、人力传动、铸铁蜗轮减摩、耐磨、抗胶合高的强度及光洁度、足够的刚度碳素钢、合金钢3.蜗轮的材料最好→铸造锡青铜→┌ZCuSn10p1└ZCuSn5PbZn5减摩、抗胶合、抗点蚀根据齿面间相对滑动速度大小选择其余→铸造铝青铜、灰铸铁减摩性、耐磨性最好，抗胶合能力最强，但强度低，价格高用于滑动速度6m/s的传动中强度高，价格便宜，但减摩性、耐磨性和抗胶合能力差，用于滑动速度≤6m/s的一般传动中。灰铸铁用于滑动速度≤2m/s的低速或手动传动中Fr1Fr2Fr1Fr2Ft1Fa1Fr1Fa2Ft2Fr2Fr1Fr2Fa1Ft2Fa1Ft2Fa1Ft2蜗杆三个分力：Fr1,Ft1,Fa1蜗轮三个分力：Fr2,Ft2,Fa2tgFFFarr12111212dTFFat22212dTFFtammNnPTiT216121055.91.蜗杆、蜗轮旋向→相同2.作用力的大小(将Fn和fFn的合力R分解)Ft1Fa2Ft1Fa2Ft1Fa29.4普通圆柱蜗杆传动的强度计算右Fr1Fr2Fr1Fr2Ft2Fa1Ft1Fa2Ft1Fa1Ft2Fa2右4.蜗轮的转向→与Fa1反向3.作用力的方向(示意图）1aF2tF1rF1tF2aF1左旋22rF1rF1aF2tF2rF1tF2aF右旋121rF1aF2tF2rF1tF2aF右旋12Qnv1tF2tF2rF1aF1rF2aF12343aF4tF3rF4rF3tF4tF判断蜗杆和蜗轮的旋向判断各轴转向确定各对传动的所有作用力方向W1n12343aF2aF3rF2rF2tF3tF判断蜗轮蜗杆的旋向判断斜齿轮1、2的旋向确定各对传动的所有作用力方向计算载荷=K*名义载荷KKKKA式中KA—使用系数查表9-4K—动载荷系数K—齿向载荷分布系数蜗杆传动的计算载荷二.蜗轮齿面接触强度计算∵主要失效形式:胶合、磨损、点蚀∴→仿斜齿轮→强度计算→齿面接触强度计算1.计算齿面接触强度(当冲击大、脆性材料→(才折断)→弯曲强度)2.只计算蜗轮的强度3.考虑胶合→热平衡计算(一)强度计算依据:闭式→蜗轮锡青铜→点蚀非锡青铜→胶合→接触强度设计开式→磨损→弯曲强度设计(二)蜗轮齿面接触强度计算HEHZdmKTZ221229222219HEzZKTmd[σＨ]－许用接触应力Mpa校核公式设计公式160EZ一、蜗杆传动的效率321式中：1—啮合效率)tan(tan123—分别为轴承效率和搅油效率一般取23=0.95~0.969.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算蜗杆传动的总效率)tan(tan)96.0~95.0(在设计蜗杆传动时,可根据蜗杆头数Z1按下表初步估计蜗杆传动的总效率Z11246闭式传动0.7~0.750.75~0.820.87~0.920.95η开式传动0.6~0.7二、蜗杆传动的润滑1.宜选粘度大的润滑油进行润滑，并加入必要的添加剂smvsmvss/5/5(油池)浸油润滑喷油润滑(喷嘴对准蜗杆齿的啮入端，正反转时两边都有)2.油池深度下置或侧置：蜗杆的1~2个齿高，不小于10mm上置：约为蜗轮外径的1/3，三、蜗杆传动的热平衡计算单位时间内由摩擦损耗的功率产生的热量为)1(100011PHW单位时间由箱体外壁散发到空气中的热量为)(02ttAKHsW散热系数散热面积达到热平衡时箱体内的温度周围空气温度，一般取t0=20°根据热平衡条件H1=H2可求得既定工作条件下的油温AKPtts)1(100010C若t80℃或有效的散热面积不足时,则必须采取措施,以提高其散热能力常用措施:1合理设计箱体结构,铸出或焊上散热片,以增大散热面积2在蜗轮轴上装置风扇,进行人工通风,以提高散热系数3在箱体油池内装设蛇行冷却水管4采用压力喷油循环润滑【.10】蜗杆常用的材料是。A.HT150B.ZCuSn10P1C.45号钢D.GCr15【.11】为了提高蜗杆传动的啮合效率，在良好润滑的条件下，可采用。A.单头蜗杆B.多头蜗杆C.较高转速D.大分度圆直径蜗杆【.12】蜗杆传动的强度计算中，如果蜗轮材料是灰铸铁，则其许用接触应力与有关。A.蜗轮铸造方法B.蜗轮是单向受载还是双向受载C.应力循环次数D.齿面相对滑动速度BBDH1【.13】蜗杆传动的失效形式主要是。A.点蚀与磨损B.胶合与磨损C.轮齿折断与塑性变形【.14】蜗杆传动中，其他条件相同，若增加蜗杆头数，将使。A.传动效率提高，滑动速度降低B.传动效率降低，滑动速度提高C.传动效率和滑动速度都提高D.传动效率和滑动速度都降低BC【.15】对一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料的主要依据是。A.齿面滑动速度B.蜗杆传动效率C.配对蜗杆的齿面硬度D.蜗杆传动的载荷大小【.16】蜗杆传动中，其强度计算主要是针对进行的。A.蜗杆螺旋齿B.蜗轮轮齿C.蜗杆螺旋齿和蜗轮轮齿BA【.17】蜗杆传动的当量摩擦系数。A.仅与蜗杆传动的相对滑动速度有关B.仅与蜗轮蜗杆的材料和蜗杆的硬度有关C.不仅与蜗轮蜗杆的材料和蜗杆的硬度，同时也与蜗杆传动的相对滑动速度有关【.18】对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了。A.防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化B.防止蜗轮蜗杆发热变形后，正确啮合受到破坏C.防止蜗轮材料在高温下其力学性能下降AC蜗杆的结构→通常为整体式9.6蜗杆和蜗轮的结构蜗轮的结构→通常为组合式整体式齿圈压配式螺栓