涡轮蜗杆讲义传动机构1
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蜗轮蜗杆乐高知识点蜗轮蜗杆是乐高机械学习中的一个重要知识点,它是一种常见的传动机构。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、减速比稳定、传动效率高等特点,在各种机械设备中得到广泛应用。
本文将介绍蜗轮蜗杆的基本原理、结构特点、应用领域等相关知识点。
一、蜗轮蜗杆的基本原理蜗轮蜗杆传动是一种通过蜗杆带动蜗轮旋转的传动方式。
它由蜗轮和蜗杆两个部分组成,其中蜗轮是一个齿轮,齿数较少,一般为1至4个;蜗杆是一种螺旋线形的轴,它与蜗轮啮合,通过旋转带动蜗轮转动。
蜗轮蜗杆传动的原理是利用蜗杆的螺旋线形与蜗轮的齿轮啮合,实现转速减小、扭矩增大的效果。
蜗杆的螺旋线斜度很小,因此每转动一周,蜗轮只能转动少数齿数。
这使得蜗轮蜗杆传动具有较大的传动比,在工程中常用于减速装置。
二、蜗轮蜗杆的结构特点1. 轴向布局:蜗轮蜗杆传动的蜗杆与蜗轮呈轴向布局,占用空间小,结构紧凑。
2. 传动比稳定:蜗轮蜗杆传动的传动比只取决于蜗轮的齿数,与输入转速无关,因此传动比稳定。
3. 传动效率高:蜗轮蜗杆传动的传动效率通常较高,一般在80%以上,可以达到90%左右。
三、蜗轮蜗杆的应用领域蜗轮蜗杆传动由于其特殊的结构特点,在各个领域得到广泛应用。
1. 工业机械:蜗轮蜗杆传动常用于工业机械的减速装置,例如工厂中的输送机、搅拌机、切割机等。
2. 交通运输:蜗轮蜗杆传动常用于汽车、船舶等交通工具中的行驶装置,实现转速减小和扭矩增大。
3. 机器人:蜗轮蜗杆传动在机器人领域也有广泛应用,用于机器人的关节传动,实现机械臂的运动控制。
4. 家用电器:蜗轮蜗杆传动常用于家用电器中的马达减速装置,例如洗衣机、搅拌机等。
四、蜗轮蜗杆乐高的学习与应用乐高机械学习是一种通过乐高积木搭建各种机械结构,并通过学习乐高机械原理来实现运动的过程。
蜗轮蜗杆乐高是其中的一个重要知识点,通过搭建蜗轮蜗杆传动的乐高模型,可以更好地理解蜗轮蜗杆传动的原理和特点。
在乐高机械学习中,蜗轮蜗杆乐高模型的搭建需要注意以下几点:1. 确定传动比:根据实际需求确定蜗轮和蜗杆的齿数,以达到所需的传动比。
蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度,但彼此既不平行又不相交的情况下,通常在蜗轮传动中,蜗杆是主动件,而蜗轮是被动件。
蜗轮蜗杆传动有如下特点:1)结构紧凑、并能获得很大的传动比,一般传动比为7-80。
2) 工作平稳无噪音3) 传动功率范围大4)可以自锁5)传动效率低,蜗轮常需用有色金属制造。
蜗杆的螺旋有单头与多头之分。
传动比的计算如下:I=n1/n2=z/Kn1-蜗杆的转速 n2-蜗轮的转速 K-蜗杆头数 Z-蜗轮的齿数蜗轮及蜗杆机构一、用途:蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。
蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当於齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。
二、基本参数:模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数(取1)及顶隙系数(取0.2)。
其中,模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角,亦即蜗轮轴面的模数和压力角,且均为标准值;蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值,三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等,即蜗轮的端面模数等於蜗杆的轴面模数且为标准值;蜗轮的端面压力角应等於蜗杆的轴面压力角且为标准值,即==m ,==2 当蜗轮蜗杆的交错角为时,还需保证,而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。
四、几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同,需注意的几个问题是:蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为,蜗轮的螺旋角,大则传动效率高,当小於啮合齿间当量摩擦角时,机构自锁。
引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目,使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时,q大则大,蜗杆轴的刚度及强度相应增大;一定时,q小则导程角增大,传动效率相应提高。
蜗杆头数推荐值为1、2、4、6,当取小值时,其传动比大,且具有自锁性;当取大值时,传动效率高。
与圆柱齿轮传动不同,蜗杆蜗轮机构传动比不等於,而是,蜗杆蜗轮机构的中心距不等於,而是。
机械设计---蜗轮蜗杆、斜齿轮、锥齿轮传动机构受力分析例题【例题1】如图所示为一蜗杆—圆柱斜齿轮—直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆1为主动件,且按图示方向转动。
试在图中绘出:
(1)各轴转向。
(2)使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
(3)各轮所受诸轴向分力的方向。
【解】
(1)各轴转向如图所示(4分)。
(2)斜齿轮轮齿的旋向如图(2分)。
(3)各轮所受诸轴向分力的方向如图。
(8分)
【解析】
蜗轮蜗杆传动受力分析:
径向力F r:由啮合点指向各自的回转中心。
圆周力F t:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度
方向相反(阻力);
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
轴向力F a:主动轮(蜗杆)受力方向用左右手螺旋法则。
从动轮受力方向与F t1相反。
斜齿圆柱齿轮传动受力分析
径向力F r:由啮合点指向各自齿轮的回转中心。
圆周力F t:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
轴向力F a:主动轮受力方向用左右手螺旋法则判定,从动轮受力方向与主动轮相反。
锥齿轮受力分析
径向力F r:由啮合点指向各自的回转中心。
轴向力F a:由啮合点指向各自齿轮的大端(与齿轮转向无关,方常作为隐含条件)。
圆周力F t:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
机械设计基础第12章蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构,广泛应用于机械设备中。
蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动比大、传动平稳等特点,在机械设计中有着重要的应用价值。
蜗轮蜗杆传动是一种通用型的不可逆传动,典型的结构包括蜗轮和蜗杆两个部分。
蜗轮是一种螺旋状的齿轮,其齿面与蜗杆的蜗杆螺旋面相配合。
蜗杆是一种具有螺旋线形状的轴,其作为传动元件,通过旋转运动驱动蜗轮。
蜗轮齿与蜗杆螺旋线的位置关系使得蜗轮只能顺时针旋转,而无法逆时针旋转。
这种结构特点决定了蜗轮蜗杆传动是一种不可逆传动。
蜗轮蜗杆传动的主要工作原理是靠蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面的啮合来实现传动。
在传动过程中,蜗杆通过旋转带动蜗轮转动,从而实现动力传递。
由于蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面接触面积小,所以传动效率相对较低。
为了提高传动效率,降低摩擦损失,需要在蜗轮齿面和蜗杆螺旋面之间添加润滑油。
蜗轮蜗杆传动具有很高的传动比,可达到1:40以上,因此在机械设备中常常使用蜗轮蜗杆传动来实现大速比的传动。
例如在起重机构中,通常采用蜗轮蜗杆传动来提高起重高度。
此外,蜗轮蜗杆传动还可以实现两个轴的不同速度传动,例如在机械车床中使用蜗轮蜗杆传动来实现工件的不同转速。
在机械设计中,蜗轮蜗杆传动的设计需要根据实际应用情况确定传动比、工作环境要求等参数。
首先需要确定传动比,在确定传动比的同时要考虑传动效率和传动正反转的能力。
其次,需要根据工作环境来选择蜗杆和蜗轮的材料,以提高传动的可靠性和耐用性。
还需要注意蜗杆和蜗轮的几何尺寸和配合精度,以保证传动的准确性和稳定性。
此外,在设计过程中还需要进行强度校核、轴承选择等工作,以确保传动的安全可靠。
总之,蜗轮蜗杆传动在机械设计中具有重要的应用价值。
它的特点是传动比大、传动平稳,适用于需要大速比、不可逆传动的场合。
在设计蜗轮蜗杆传动时,需要根据实际应用情况,确定传动比、材料、尺寸、配合精度等参数,以保证传动的稳定性和可靠性。
蜗轮蜗杆模数表一、蜗轮蜗杆传动的基本知识1.1 传动原理蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动机构,由一个蜗轮和一个蜗杆组成。
蜗轮是呈蜗牛壳形的圆盘,在其周边有螺旋状的齿轮,称为蜗牙;蜗杆是一种纽带状的齿轮。
传动时,当蜗杆旋转时,蜗牙将蜗杆转动,实现传动功能。
1.2 优点和应用领域蜗轮蜗杆传动具有传动比大、传动精度高、输运平稳、结构简单等优点,因此在很多领域有着广泛的应用,如机械加工、食品包装、仓储物流等。
二、蜗轮蜗杆模数表的作用蜗轮蜗杆模数表是蜗轮蜗杆传动设计中的重要工具,它将蜗轮蜗杆传动的主要参数整理成表格形式,方便工程师在设计中参考使用。
模数表中包含了蜗轮蜗杆的模数、齿数、蜗杆减速比等信息。
2.1 模数的定义模数是蜗轮蜗杆传动中的一个重要参数,它表示蜗轮齿轮齿数与直径的比值。
模数越大,蜗轮齿轮越大,传动比越小,传动效果越大。
模数表中列出了常见的模数值,方便设计者根据实际需求选择合适的模数。
2.2 齿数的选择蜗轮蜗杆传动中,齿数的选择直接影响到传动的效果。
齿数的选取要满足传动比要求,同时还要考虑到蜗轮蜗杆的结构尺寸、齿轮数和传动精度等因素。
模数表中一般会给出不同齿数对应的传动比和减速比,设计者可以根据需求选择合适的齿数。
2.3 蜗杆减速比的计算蜗轮蜗杆传动的减速比是指蜗轮每转一圈,蜗杆转动的圈数。
减速比可以通过蜗轮齿数与蜗杆齿数的比值来计算。
模数表中一般会给出不同蜗杆减速比对应的齿轮数,方便设计者根据需要进行计算和选择。
三、蜗轮蜗杆模数表的使用方法3.1 确定传动需求在使用蜗轮蜗杆模数表之前,首先需要确定传动的需求,包括传动比、最大扭矩、转速、传动效率等。
这些参数将直接影响到蜗轮蜗杆传动的设计和选择。
3.2 查找模数表根据确定的传动需求,通过查找蜗轮蜗杆模数表,找到合适的模数和齿数范围。
模数表中通常按照模数从小到大的顺序列出了齿数和传动比等信息,设计者可以根据自己的需求快速找到合适的参数。
3.3 进行计算和选择根据找到的模数和齿数范围,设计者可以通过计算和比较不同参数的传动效果,选择最合适的蜗轮蜗杆传动方案。
板书设计或授课提纲课堂教学安排整顿纪律,清点人数。
人员安全教育及预防突发情况的准备在上一节课我们了解了齿轮传动的相关知识内容,那这节课让我们一起学习一下关于蜗轮蜗杆传动的知识吧。
一、蜗轮蜗杆传动的基本知识1.定义蜗轮蜗杆传动是用来传递空间互相垂直而不相交的两轴间的运动或动力的传动机构(1)只有一个或几个螺旋齿的斜齿轮就是蜗杆(2)蜗杆的类型很多,如阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆、锥面包络圆柱蜗杆和圆弧圆柱蜗杆(3)阿基米德蜗杆的轴向齿廓是直线,法向齿廓为渐开线老师:既然我们了解了什么是蜗杆嘛,什么是涡轮了,请大家阅读书本思考并回答问题。
二、蜗轮(1)与蜗杆组成交错轴齿轮副且轮齿沿着齿宽方向呈内凹弧形的斜齿轮称为蜗轮(2)蜗轮一般在滚齿机上用与蜗杆形状和参数相同的滚刀或飞刀加工而成三、蜗轮蜗杆传动的特点1.特点(1)结构紧凑,工作平稳(2)无噪声、冲击和振动小(3)能得到很大的单级传动比(4)可实现自锁2.应用(1)两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合老师:关于蜗轮蜗杆传动适用于传动比较大,功率不太大的场所,还适用于哪些场所呢?请小组讨论并回答问题。
(2)卷扬机等起重机械中,起安全保护作用(3)机床、汽车、仪器、冶金机械(4)蜗轮一般需用贵重的减摩材料(如青铜)(5)不适用于大功率、长时间工作的场合一、蜗轮蜗杆传动的主要参数1.模数m、压力角(1)蜗杆的轴向模数m1和蜗轮的端面模数m2相等,且为标准值mx1=mt2=m(2)蜗杆的轴向压力角αx和蜗轮的端面压力角α t2相等,且为标准值aX1=at2=α.=20°2.蜗杆导程角y蜗杆导程角y:蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间所夹的锐角老师:请大家观看图片,小组讨论思考蜗杆分度圆直径和什么有关?3.蜗杆分度圆直径d蜗杆分度圆直径d不仅与模数m有关,而且还与头数z和导程角v有关4.蜗杆直径系数qq=d/m5.蜗杆头数和蜗轮齿数蜗杆头数z1=1、2、4、6蜗轮齿数z=29~806.蜗轮蜗杆传动的传动比i7.蜗杆有左旋和右旋,蜗轮也有左旋和右旋。
蜗轮蜗杆原理
蜗轮蜗杆原理是一种常见的传动机构,由蜗轮和蜗杆组成。
蜗轮是一个圆盘状的齿轮,其外缘上有一定数量的蜗牙。
蜗杆则是一种带有绕向螺旋线的螺杆,其梯度和蜗牙的角度相对应。
当蜗杆通过旋转驱动蜗轮时,蜗牙会与蜗杆的螺旋线相互嵌合,从而实现力的传递和速度的变换。
蜗轮蜗杆的传动原理是基于蜗牙与蜗杆的摩擦和嵌合。
由于蜗杆的螺旋线梯度相对较小,使得蜗轮转动一周所需的蜗杆转动次数相对较多,从而实现了大减速比的传动效果。
同时,蜗牙与蜗杆之间的嵌合也能够实现传力的作用,因此蜗轮蜗杆传动常用于需要较大扭矩和较低转速的场合。
蜗轮蜗杆传动具有紧凑结构、传动平稳、噪音低和扭矩传递能力强等优点,在工程领域应用非常广泛。
它常出现在机床、起重设备、输送机械以及工程车辆等设备中。
此外,蜗轮蜗杆传动也可以与其他传动装置结合使用,以满足更多复杂的传动需求。
在实际应用中,还需要注意蜗轮蜗杆传动的一些技术要点。
例如,蜗轮和蜗杆的齿轮加工精度要求较高,以保证嵌合的牙面质量和传动效率。
同时,还需要注意润滑和冷却,以降低传动系统的摩擦磨损和温度升高。
综上所述,蜗轮蜗杆原理是一种基于蜗牙和蜗杆摩擦嵌合的传动机构,具有大减速比、传动平稳和扭矩传递能力强等优点。
通过合理设计和选用适当材料,可以满足不同应用领域的传动需求。