蜗杆传动设计word版
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公开课教案授课章节模块四蜗杆传动授课教师钱志芳名称任务一分析蜗轮减速器的运动开课范围市级授课2011.12.8 授课授课课时 1时间多媒体室任务驱动地点类型知识目标:1、了解蜗杆传动的原理;2、了解蜗杆传动的组成;教学目标3、了解蜗杆的特点;教学重点4、掌握蜗杆传动中蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断及蜗轮回转方向的判定。
能力目标:发挥学生的动手实践能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感目标:养成认真细致的学习习惯和刻苦钻研的精神,培养团队协作精神。
1、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断;2、蜗轮回转方向的判定。
教学难点1、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断;2、蜗轮回转方向的判定。
教学环节教学内容教师活动学生活动复习内容:齿轮传动的类型有哪些?课件演示学生回答教师引导导入新课:复习导入减速器传动机构中,平行轴间的传动用圆柱齿轮传动,相交轴间的传动用圆锥齿轮传动,那空间两交错轴间的运动是用什么来传递运动的呢?教学环节教学内容教师活动学生活动学习任务一:认识蜗杆传动1、组成:蜗杆和蜗轮组成。
看拆开的减学生观看2、原理:主要用于传递空间交错两轴间的速器听课、笔记运动和动力,通常两轴夹角是 90°,蜗杆演示 PPT为主动件,蜗轮为从动件。
3、特点:传动比大,结构紧凑;传动平稳,噪声小;有自锁性,可防止负载反转。
模型演示学习任务二:判断蜗轮和蜗杆的螺旋线方向蜗杆蜗轮有左旋和右旋,一般为右旋,并且演示PPT听课、笔记一对啮合的蜗杆、蜗轮旋向相同。
任务引领右手法则:手心对着自己,四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正,若齿向与右手拇指指向一致,则该蜗杆或蜗轮为右旋,反之为左旋。
学习任务三:蜗轮回转方向的判断演示 PPT听课,和老师一左、右手法则:当蜗杆是左旋(或右旋)时,双手演示起演示伸出右手(或左手)半握拳,使四指顺着蜗杆的回转方向,蜗轮在啮合处的回转方向与大拇指指向相反。
任务一:在作业纸上完成填空题。
课前准备好小组分组练习任务二:作业纸完成工作纸在作业纸上画出相应的螺旋线方向,并判断课上教师巡小组评分蜗轮蜗杆的螺旋线方向。
课堂教学安排第十章蜗杆传动第一节蜗杆传动的特点和类型蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的,用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。
交 错角一般为90 °。
传动中一般蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。
i 圆狐園註蝎杆传动'坯画蜗杆传动蝎杆的外形是圜弧冋转而,同IIjP⅛⅛的齿数多,传动平稳;齿面利干润滑袖膜形成,传动效啼较高iitt⅛tm⅛重合度大;承截能力和效率鮫高口本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。
三、蜗杆传动的精度等级 分为12个精度等级,常用 5〜9级。
蜗杆分左旋和右旋。
主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计 意图等一、 蜗杆传动的特点:1传动比大,一般 i =10~80 ,最大可达1000; 2 •重合度大,传动平稳,噪声低; 3 •结构紧凑,可实现反行程自锁; 4. 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大,效率低; 5.蜗轮的造价较高。
主要用于中小功率,间断工作的场合。
广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。
二、 蜗杆传动的类型r 普通圆柱蜗杆传动 园柱蜗杆佞动弋阿基米德蝎杆(込A⅛⅛杆) 渐开线捣杆(ZI 蜗杆) 法向直廓蜗杆导入:通过减 速器减速装 置导入。
看拆开的减 速器演示PPT左旋右旋蜗杆还有单头和多头之分。
阿基来德蜗杆延伸渐开线(法向直廓)蜗杆渐开线蜗杆左右旋向与螺纹旋向判定方法相同。
四、蜗杆的类型圆柱蜗杆环⅛⅛杆圆锥蜗杆课前准备蜗杆一根与蜗轮一个,课堂演示蜗轮与蜗杆传动过程。
普通圆柱蜗杆(按刀具位置不同)E斩开线蛭!杆(ZH刀刃与蝎杆的基圆柱相切特点:端面…渐开线后两种蜗杆的加工,刀具安装较困难,生产率低,故常用阿基米德蜗杆。
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸一、圆柱蜗杆传动的主要参数:1•模数m和压力角α中间平面:通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。
中间平面:通过蜗杆轴线并与姻轮轴线垂直的平面次是蝎杆的轴面L是蝎轮的端面蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面(主平面)内确定。
蜗轮蜗杆设计摘要蜗杆传动从属齿轮传动,在现代工业中应用非常广泛。
蜗轮蜗杆包含两个部分:蜗杆和蜗轮,其齿形大多数由直线、平面或者平面上的曲线经过一次或两次展成运动形成。
由于蜗轮蜗杆结构性特点,它用于传递空间两相错轴间的运动和动力。
蜗杆传动机构多数情况下蜗杆为主动件,蜗轮为被动件。
蜗杆传动具有传动比大、体积小、运转平稳、噪音小等特点。
在机床制造业中,普通圆柱蜗杆传动的应用尤为普遍,并且几乎成了一般低速传动工作台和连续分度机构的唯一传动形式;冶金工业轧机压下机构都采用大型蜗杆传动;煤矿设备中的各种类型的绞车及采煤机组牵引传动;起重运输业中各种提升设备及无轨电车等都采用蜗杆传动。
其他,在精密仪器设备、军工、宇宙观测仪器中,蜗杆传动常用作分度机构、操纵机构、计算机构、测距机构等等,大型天文望远镜、雷达等也离不开蜗杆传动。
关键词:蜗轮蜗杆目录第一章蜗杆传动的类型和特点 (88)1.1 蜗杆传动的类型 (88)1。
2 蜗杆传动的特点 (89)第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (90)2。
1 蜗杆传动的基本参数 (90)2。
2 蜗杆传动的几何尺寸计算 (93)第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (95)3。
1 蜗杆传动的失效形式和设计准则 (95)3。
2 蜗杆、蜗轮的材料和结构 (96)第四章蜗轮传动的强度计算 (98)4。
1蜗杆传动的受力分析 (98)4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (99)4。
3 蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (100)第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (101)5.1蜗杆传动的效率 (101)5.2 蜗杆传动的润滑 (101)5.3 蜗杆传动的热平衡计算 (104)结论 (106)致谢 (107)参考文献 (108)第一章 蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成,用来传递空间两交错轴的运动和动力。
如图1-1所示。
通常两轴交错角为90°,蜗杆为主动件.1.1 蜗杆传动的类型如图1—2所示,根据蜗杆的形状,蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动(图a),环面蜗杆传动(图b ),和锥面蜗杆传动(图c)。
目录第一章总论............................................................................................................. - 2 -一、机械设计课程设计的内容........................................................................ - 2 -二、设计任务..................................................................................................... - 3 -三、设计要求..................................................................................................... - 4 -第二章机械传动装置总体设计 ........................................................................... - 4 -一、电动机的选择............................................................................................. - 4 -二、传动比及其分配......................................................................................... - 5 -三、校核转速..................................................................................................... - 6 -四、传动装置各参数的计算............................................................................ - 6 -第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算.................................................. - 6 -一、蜗轮蜗杆材料及类型选择........................................................................ - 7 -二、设计计算..................................................................................................... - 7 -第四章轴的结构设计及计算 ............................................................................ - 12 -一、安装蜗轮的轴设计计算......................................................................... - 12 -二、蜗杆轴设计计算...................................................................................... - 17 -第五章滚动轴承计算......................................................................................... - 20 -一、安装蜗轮的轴的轴承计算..................................................................... - 20 -二、蜗杆轴轴承的校核 ................................................................................. - 21 -第六章键的选择计算......................................................................................... - 21 -第七章联轴器 ..................................................................................................... - 22 -第八章润滑及密封说明..................................................................................... - 23 -第九章拆装和调整的说明................................................................................. - 23 -第十章减速箱体的附件说明 ............................................................................ - 23 -课程设计小结.......................................................................................................... - 24 -参考文献.................................................................................................................. - 25 -第一章总论一、机械设计课程设计的内容机械设计课程设计包括以下内容:1.传动方案的分析与选择;2.电动机的选择与运动参数的计算;3。
蜗轮蜗杆设计范文蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动方式,它由蜗轮和蜗杆组成,通过摩擦产生的力矩来实现转动。
蜗轮蜗杆传动具有结构简单、传动比大、传动效率高等优点,被广泛应用于各个领域。
首先,确定传动比是进行蜗轮蜗杆设计的首要任务。
传动比是指输入轴的转速与输出轴的转速之比。
根据具体的工作要求和设计要求,确定传动比,从而确定蜗杆的螺旋角度。
传动比选择合理是非常重要的,它直接影响到整个传动系统的工作性能。
然后,根据传动比和输入输出轴的转速,计算齿轮参数。
齿轮参数包括齿轮的模数、齿数、分度圆直径等。
根据所选用的标准齿轮参数,计算出所需的齿轮参数。
确定齿轮材料是蜗轮蜗杆设计的另一个重要步骤。
选择合适的齿轮材料是确保蜗轮蜗杆传动可靠运行的关键。
齿轮材料需要具有一定的强度、硬度和耐磨性,以满足传动中的要求。
常用的齿轮材料有铸铁、合金钢、硬齿面等。
计算齿轮尺寸是蜗轮蜗杆设计的重要环节。
齿轮尺寸包括齿根圆直径、齿顶圆直径、蜗轮蜗杆中心距等。
根据所需的传动比和输入输出轴的转速,计算出所需的齿轮尺寸。
考虑失效形式和许用应力是蜗轮蜗杆设计的最后一步。
蜗轮蜗杆在传动过程中会受到一定的载荷和扭矩,因此需要考虑失效形式和许用应力,以确保传动的可靠运行。
常见的失效形式有齿面疲劳断裂、齿根断裂等,许用应力可以根据所选用的材料和传动系统的工作条件确定。
总之,蜗轮蜗杆设计需要考虑传动比、齿轮参数、齿轮材料、齿轮尺寸、失效形式和许用应力等因素。
通过合理的设计,可以确保蜗轮蜗杆传动的稳定性和可靠性,提高传动效率,满足工作要求。
蜗轮蜗杆传动机构三类设计文件一、设计文件概述蜗轮蜗杆传动机构是机械传动中常用的一种,其结构简单,可靠性高,承载能力强等优点使得其在工业生产中应用广泛。
本设计文件主要介绍蜗轮蜗杆传动机构的三种设计方案,包括设计原理、选型计算、零件加工及装配等内容。
二、方案一:单级蜗轮蜗杆传动机构1. 设计原理单级蜗轮蜗杆传动机构由一个螺旋线角度为90度的蜗杆和一个与之啮合的齿数为1的圆柱形齿轮(即蜗轮)组成。
在工作时,通过旋转输入端的蜗杆来带动输出端的齿轮转动,从而实现传递功率和扭矩。
2. 选型计算(1)根据需要传递的功率和转速确定输出端齿轮的模数;(2)根据齿数为1和啮合角为90度确定输入端螺旋线角度;(3)根据输入端直径与模数计算出输入端齿数;(4)根据公式计算出输出端齿数:z2 = z1 / cos(α);(5)根据选定的材料和齿轮参数计算出模数、节圆直径等尺寸。
3. 零件加工及装配(1)加工输入端蜗杆和输出端蜗轮;(2)加工支撑座和安装螺栓孔;(3)组装输入端蜗杆、输出端齿轮和支撑座。
三、方案二:多级蜗轮蜗杆传动机构1. 设计原理多级蜗轮蜗杆传动机构由多个单级传动机构串联组成。
在工作时,每个单级传动机构将输入端的功率和扭矩传递给下一个单级传动机构,最终输出到输出端。
2. 选型计算(1)根据需要传递的功率和转速确定每个单级输出端齿轮的模数;(2)根据齿数为1和啮合角为90度确定每个单级输入端螺旋线角度;(3)根据上一个单级输出端齿轮的模数和下一个单级输入端齿数计算出每个单级输入端直径;(4)根据公式计算出每个单级输出端齿数:z2 = z1 / cos(α);(5)根据选定的材料和齿轮参数计算出每个单级的模数、节圆直径等尺寸。
3. 零件加工及装配(1)加工每个单级输入端蜗杆和输出端蜗轮;(2)加工支撑座和安装螺栓孔;(3)组装每个单级输入端蜗杆、输出端齿轮和支撑座,将多个单级传动机构串联组成多级传动机构。
四、方案三:倒置式蜗轮蜗杆传动机构1. 设计原理倒置式蜗轮蜗杆传动机构是一种将输入端与输出端位置互换的设计方案。
蜗杆蜗轮设计范文蜗杆蜗轮是一种常用的传动结构,它由蜗杆和蜗轮两部分组成,可实现大功率、大扭矩的传动。
蜗杆蜗轮设计的目标是在满足传动要求的前提下,尽可能提高传动效率、降低传动误差和噪声,并保证传动的可靠性和耐久性。
首先,蜗杆蜗轮设计要考虑传动的要求,包括传动比、转速要求、扭矩要求等。
传动比是指蜗杆每转动一圈,蜗轮转动的圈数,通常为整数。
在确定传动比之后,可以通过计算蜗杆的蜗轮直径判断是否实现传动要求。
蜗杆的材料选择非常重要,常见的材料有铸铁、合金钢等。
材料的选择要考虑到蜗杆的工作状况和工作环境,包括工作温度、工作负荷、工作速度等。
合适的材料可以保证蜗杆的强度和耐磨性,同时降低传动误差和噪声。
在蜗轮设计中,关键是确定蜗轮的齿数和齿轮模数。
通常情况下,蜗轮的齿数较大,齿面较短,齿轮模数较小,这样可以提高传动效率。
齿数的选择要考虑到蜗轮的制造工艺和使用要求,同时也要考虑到齿面的强度和耐磨性。
除了以上基本设计要求外,还需要注意蜗杆蜗轮传动的润滑和冷却。
蜗杆和蜗轮之间的接触面积较大,摩擦产生的热量较多。
为了保证传动的可靠性和耐久性,需要进行润滑和冷却,可以采用油浸润滑或油池润滑的方式,通过选择合适的润滑油和冷却介质来实现。
此外,蜗杆蜗轮设计中还需要考虑到轴承和密封问题。
蜗杆和蜗轮在传动过程中会产生较大的径向力和轴向力,需要选择合适的轴承来承受这些力,并保证传动的稳定性和精度。
同时,还需要选择合适的密封件来防止液体或灰尘进入传动装置,以保证其正常工作。
综上所述,蜗杆蜗轮设计要考虑传动的要求、材料选择、齿数和齿轮模数的确定、润滑和冷却、轴承和密封等问题。
通过合理的设计和选择,可以实现蜗杆蜗轮传动的高效、低误差和可靠工作,满足工程应用的要求。
8.1.2 蜗杆传动的类型
按蜗杆形状的不同可分:
1.圆柱蜗杆传动-普通圆柱蜗杆(阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆、锥面包络蜗杆)和圆弧蜗杆
2.环面蜗杆传动
3.锥蜗杆传动
8.1.3 蜗杆传动的特点
传动比大,结构紧凑
传动平稳,无噪声
具有自锁性
传动效率较低,磨损较严重
蜗杆轴向力较大,致使轴承摩擦损失较大。
8.1.4 蜗杆传动的应用
由于蜗杆蜗轮传动具有以上特点,故常用于两轴交错、传动比较大、传递功
率不太大或间歇工作的场合。
当要求传递较大功率时,为提高传动效率,常取
z
=2-4。
此外,由于当γ1较小时传动具有自锁性,故常用在卷扬机等起重机械1
中,起安全保护作用。
它还广泛应用在机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器
或设备中;
蜗杆传动由蜗杆相对于蜗轮的位置不同分为上置蜗杆和下置蜗杆传动。
8.2.1 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及其选择
1.基本参数:
(1)模数m和压力角α:
在中间平面中,为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合,蜗杆的轴向模数m a1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数m t2和压力角αt2,即
m
=m t2=mαa1=αt2
a1
蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:
tgα
=tgαn/cosγ
a
式中:γ-导程角。
(2)蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q
为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合,要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。
由于相同的模数,可以有许多不同的蜗杆直径,这样就造成要配备很多的蜗
(4)导程角γ
蜗杆的形成原理与螺旋相同,所以蜗杆轴向齿距p a与蜗杆导程p z的关系为p
=z1p a由下图可知:
z
tanγ= p
/πd1=z1p a/πd1=z1m/d1=z1/q
z
导程角γ的范围为3.5°一33°。
导程角的大小与效率有关。
导程角大时,效率高,通常γ=15°-30°。
并多采用多头蜗杆。
但导程角过大,蜗杆车削困难。
导程角小时,效率低,但可以自锁,通常γ=3.5°一4.5°
(5)传动比I
传动比i=n主动1/n从动2
蜗杆为主动的减速运动中
i=n
/n2=z2/z1 =u
1
式中:n1 -蜗杆转速;n2-蜗轮转速。
减速运动的动力蜗杆传动,通常取5≤u≤70,优先采用15≤u≤50;增速传动5≤u≤15。