机械设计第11章 蜗杆传动(包括习题)

1、第第11章蜗杆传动章蜗杆传动11-1蜗杆传动概述蜗杆传动概述11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型11-3普通蜗杆传动的参数与尺寸普通蜗杆传动的参数与尺寸11-4普通蜗杆传动的承载能力计算普通蜗杆传动的承载能力计算11-6圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计11-5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算潘存云教授研制潘存云教授研制11-1蜗杆传动蜗杆传动 概述概述 作用：作用： 用于传递交错轴之间的回转运动和动力。用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。蜗杆主动、蜗轮从动。9090形成：形成：若单个斜齿轮的齿数很少若单个斜齿轮的齿数很少（如

2、（如z1=1）而且而且1 1很很大时，大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。11 1所得齿轮称为所得齿轮称为 蜗杆蜗杆, ,而啮合件称为而啮合件称为 蜗轮。蜗轮。蜗杆蜗杆22 2蜗轮蜗轮潘存云教授研制改进措施：改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮，将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮，所得蜗轮蜗杆为所得蜗轮蜗杆为线接触线接触。点接触点接触优点：优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。分度机构：分度机构：i i=1000, =1000, 通常通常i i=8=88080缺点：缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造

3、，成本高。传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。线接触线接触潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆圆柱蜗杆11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 环面蜗杆环面蜗杆锥蜗杆锥蜗杆 锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布的等导程的螺旋形成的，而蜗轮在外观上就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆

4、柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用直线刀刃直线刀刃的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。齿面的齿廓形状不同。潘存云教授研制普通圆柱蜗杆普通圆柱蜗杆潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的区别仅圆弧圆柱蜗杆传动与

5、普通圆柱蜗杆传动的区别仅是加工用的车刀为是加工用的车刀为圆弧刀刃圆弧刀刃。传动特点：传动特点：1）传动效率高，一般可达传动效率高，一般可达90%以上；以上；2）承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的1.52.5倍；倍；3）结构紧凑。结构紧凑。潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 阿基米德螺线阿基米德螺线2阿基

6、米德蜗杆阿基米德蜗杆单刀加工单刀加工阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆双刀加工双刀加工潘存云教授研制阿基米德螺线阿基米德螺线潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆

7、传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI)渐开线蜗杆渐开线蜗杆渐开线渐开线基圆基圆潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 潘存云教授研制dx延伸渐开线延伸渐开

8、线车刀对中齿厚中线法面车刀对中齿厚中线法面法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN)潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN) dx延伸渐开线延伸渐开线 2车刀对中齿槽中线法面车刀对中齿槽中线法面潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆

9、柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆(ZK)2近似于阿基米德螺线近似于阿基米德螺线是一种非线性螺旋齿面是一种非线性螺旋齿面蜗杆。不能在车床上加蜗杆。不能在车床上加工，只能铣削或磨削，工，只能铣削或磨削，加工时工件作加工时工件作螺旋运动螺旋运动，刀具作刀具作旋转运动旋转运动。砂轮砂轮类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的

10、类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 环面蜗杆传动特点：环面蜗杆传动特点： （1）传动效率高，一般可达传动效率高，一般可达85 % 90%；（2）承载能力高，约为承载能力高，约为阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆的的24倍；倍；（3）要求制造和安装精度高。要求制造和安装精度高。潘存云教授研制环面蜗杆环面蜗杆潘存云教授研制类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 11-2蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型锥蜗杆传动锥蜗杆

11、传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆 锥蜗杆传动特点：锥蜗杆传动特点： 锥蜗杆锥蜗杆（1）同时接触的点数较多，重合度大；同时接触的点数较多，重合度大； （2）传动比范围大，一般为传动比范围大，一般为10360； （3）承载能力和传动效率高；承载能力和传动效率高； （4）制造安装简便，工艺性好。制造安装简便，工艺性好。 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆最常用最常用潘存云教授研制d d蜗杆旋向：蜗杆旋向：左旋、右旋左旋、右旋( (常用常用) )1 11 1精度等级：

12、精度等级：对于一般动力传动，按如下等级制造：对于一般动力传动，按如下等级制造：v v1 17.5 m/s 77.5 m/s 7级精度级精度v v1 1 3 m/s 8 3 m/s 8级精度级精度v v1 11.5 m/s 912 12 m/s m/s时时 ZCuSn10P1ZCuSn10P1锡青铜制造。锡青铜制造。vS S 12 12 m/s m/s时时 ZCuSn5Pb5Zn5ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜锡青铜vS S 6 6 m/sm/s时时 ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe3铝青铜。铝青铜。vS S 2 2 m/sm/s时时球墨铸铁、灰铸铁。球墨铸铁、灰铸铁。11-4普通蜗杆传动

13、的承载能力计算普通蜗杆传动的承载能力计算蜗杆传动的特点是齿面相对滑动速度大，导致发热严重和磨损加剧。二、蜗杆传动的常用材料二、蜗杆传动的常用材料 三、蜗杆传动的设计准则三、蜗杆传动的设计准则 * 蜗杆的刚度计算蜗杆的刚度计算 * 蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算* 蜗轮的齿面接触疲劳强度计算蜗轮的齿面接触疲劳强度计算为了防止齿面过度磨损引起的失效，应进行为了防止齿面过度磨损引起的失效，应进行* 传动系统的热平衡计算传动系统的热平衡计算 为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行为了防止过热引起的失效，就要进行为了防止过热引起的失效，就要进行

14、 潘存云教授研制潘存云教授研制四、四、圆柱蜗杆传动的受力分析圆柱蜗杆传动的受力分析Ft2Fr2Fa2Ft1Fr1Fa12法向力可分解为三个分力：法向力可分解为三个分力：圆周力圆周力Ft轴向力轴向力Fa径向力径向力Fr且有如下关系：且有如下关系：Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / / d1 =2T2 / / d2 = Ft2 tan式中式中T1 、T2分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。T2= T1 i 1潘存云教授研制潘存云教授研制蜗杆传动受力方向的判定蜗杆传动受力方向的判定 12pFt2t2Fa1Fr1Fr2r22 2(2)(

15、2)蜗轮切向力指向与其转动方向一致，且蜗轮切向力指向与其转动方向一致，且 Ft2=-=-Fa1 ；(4)(4)蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线，蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线， 且且 Ft1=-=-Fa2 。(3)(3)蜗杆切向力指向与其转动方向相反，且蜗杆切向力指向与其转动方向相反，且 Ft1=-=-Fa2 ； (1)(1)蜗杆所受扭矩蜗杆所受扭矩T T1 1与转动方向与转动方向1 1一致；一致；T T1 1T T1 111 1Ft1t1Ft1Fa2a2Fa2五、五、 圆柱蜗杆传动的强度计算圆柱蜗杆传动的强度计算齿面接触强度校核公式：齿面接触强度校核公式：L0 KFnH = = ZE

16、Ea3KT2= = ZE EZ H 由上式可得设计公式：由上式可得设计公式：式中式中K为载荷系数，取为载荷系数，取K = KA Kv K Z接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数。接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数。蜗轮齿面的接触强度计算与斜齿轮相似，仍以赫兹公式为基础。以蜗轮蜗杆的节点处啮合相应参数代入即可。22212121nH1111EEbF赫兹公式赫兹公式: a KT2 H ZE EZ23 H 许用接触应力按下表选取。许用接触应力按下表选取。(1)接触强度接触强度 潘存云教授研制0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 d1/a3.6 3.2

17、 2.8 2.4 2.0 影响系数影响系数ZZC蜗杆蜗杆使用系数使用系数KA工作类型工作类型 I II III I II III 载荷性质载荷性质 均匀、无冲击均匀、无冲击 不均匀、小冲击不均匀、小冲击 不均匀、大冲击不均匀、大冲击 每小时启动次数每小时启动次数 25 2550 50 50 起动载荷起动载荷 小小 较较 大大 大大 KA 1 1.15 1.2 1 1.15 1.2 动载系数动载系数Kv ， 当当V V2 2 3 m/s , 3 m/s , Kv=1=11.1 1.1 当当V V2 233 m/s , m/s , Kv=1.1=1.11.2 1.2 齿向载荷分布系数齿向载荷分布系

18、数K ，当载荷平稳时，当载荷平稳时 , ,取取K =1=1 当载荷变化时当载荷变化时 , ,取取K =1.1=1.11.3 1.3 ZA,ZI,ZN,ZK蜗杆蜗杆灰铸铁及铸铝铁青铜蜗轮的许用接触应力灰铸铁及铸铝铁青铜蜗轮的许用接触应力 H H MPa MPa材材 料料 滑动速度滑动速度 vs s/(m/s)(m/s)蜗蜗 杆杆 蜗蜗 轮轮 0.25 0.25 0.5 1 2 3 445 其他情况其他情况 HRC45 HRC45 其它其它 滑动速度滑动速度 fv v v v fv v v v fv v v v fv v v v fv v v v 0.01 0.11 6 170.12 651 0.

19、18 10120.18 10120.19 10450.10 0.08 4 34 0.09 543 0.13 724 0.14 758 0.16 9050.50 0.055 309 0.065 343 0.09 509 0.09 509 0.1 5431.00 0.045 235 0.055 309 0.07 4 0.07 4 0.09 509 2.00 0.035 2 0.045 235 0.055 309 0.07 4vs /(m/s)潘存云教授研制蜗杆加工困难蜗杆加工困难 过大过大当当 28 时，效率时，效率增加很少。增加很少。当当 v v 时，蜗杆具有时，蜗杆具有自锁性，但效率自锁性，但

20、效率很低。很低。50%=（0.950.96）tan(tan(+v v ) )tantan 分析分析上述公式不直观，工程上常用以下估计值。闭式传动：闭式传动：z1=1 =0.700.75z1=2 =0.750.82z1=4 =0.870.92z1=1、2 =0.600.70开式传动：开式传动：0 10 20 30 40 50 20406080100效率效率/(%) 在在=45=45- -/2 /2 处效率曲线有极大值。处效率曲线有极大值。f v v =tan=tanv v =0.12 =0.12对动力传动，宜采用多头蜗杆对动力传动，宜采用多头蜗杆自锁极限自锁极限一般取一般取 510 1015 1

21、525 25 载荷类型载荷类型 重重 重重 中中 （不限）（不限）（不限）（不限） （不限）（不限）（不限）（不限）900 500 350 220 150 100 80 运动粘度运动粘度 v/cSt（40 ）蜗杆传动的相对滑动蜗杆传动的相对滑动速度速度vs/(m/s)给油方法给油方法 油池润滑油池润滑 喷油润滑喷油润滑或或 油池润滑油池润滑 喷油压力喷油压力 MPa 0.7 2 3 表表11-5蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法当当vs 510 m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为损失

22、，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为一个齿高一个齿高。当当vs 1015 m/s时，采用压力喷油润滑。时，采用压力喷油润滑。当当v1 4 m/s时，采用蜗杆在上的结构。时，采用蜗杆在上的结构。ra/3 一一个个齿齿高高三、三、蜗杆传动的热平衡计算蜗杆传动的热平衡计算由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内，油温升高，润滑失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合。因此，对连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算由热平衡条件由热平衡条件HH1 1= = HH2, 2, 得：得：t0 = ta + d d S S10001000P P1 1(1-(1-) ) 其中其中P P1 1 蜗杆传递的功

23、率；蜗杆传递的功率；d d表面散热系数；一般取表面散热系数；一般取d d=8.1517.45 W/(m2 )S散热面积散热面积(m(m2 2), ), 指箱体外壁与空气接触而内壁被指箱体外壁与空气接触而内壁被油飞溅到的箱壳面积。对于箱体上的散热片，其散热油飞溅到的箱壳面积。对于箱体上的散热片，其散热面积按面积按50%50%计算。计算。摩擦损耗产生的热量摩擦损耗产生的热量 H H1 1=1000P=1000P1 1(1-(1-) ) 箱璧散发的热量箱璧散发的热量 H H2 2= =d d S S( (t t0 0- - t ta a ) ) 蜗杆传递的效率；蜗杆传递的效率；t t0 0工作油温，

24、一般取工作油温，一般取60 70 t ta a工作环境温度，一般取工作环境温度，一般取20 保持工作温度所需散热面积保持工作温度所需散热面积S S = m2d d ( (t0 - ta) )10001000P P1 1(1-(1-) ) 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制 当工作油温当工作油温 t0 80 或散热面积不足时，应采取或散热面积不足时，应采取散热措施：散热措施：（1 1）增加散热面积）增加散热面积加散热片；加散热片；（2 2）提高表面传热系数）提高表面传热系数 加风扇、冷却水管、循环油冷却。加风扇、冷却水管、循环油冷却。油泵油泵冷冷却却器器冷冷却却水水潘存云教授研制蜗杆的结

25、构蜗杆的结构: 通常与轴制成一体通常与轴制成一体z1=1或或2时：时：b1 (11+0.06z2)mz1= 4时时: b1 (12.5+0.09z2)mb1 蜗杆轴蜗杆轴蜗杆长度蜗杆长度b1的确定：的确定：12-6 圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计(1)无退刀槽结构：加工螺旋部分时只能用铣制的办法。(2) 有退刀槽：加工螺旋部分时只能用铣制的办法。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制蜗轮齿宽角蜗轮齿宽角 90130 轮圈厚度轮圈厚度 C 1.6m+1.5 mm轮缘宽度轮缘宽度B 0.75da 0.67 da 蜗轮顶圆直径蜗轮顶圆直

26、径de2 da2 +2m da2 +1.5m da2 +2m 蜗杆头数蜗杆头数Z11 2 4蜗轮的常用结构蜗轮的常用结构整体式整体式组合式组合式过盈配合过盈配合de2de2de2de2BBBBccc组合式组合式螺栓联接螺栓联接组合式铸造组合式铸造骑缝螺钉骑缝螺钉48个，孔心向硬边偏移个，孔心向硬边偏移=23mm潘存云教授研制4 圆弧圆柱蜗杆传动设计计算圆弧圆柱蜗杆传动设计计算1、特点、特点u 传动比大；传动比大；i =1100 ；u 蜗杆和蜗轮齿廓凹凸啮合，接触线与相对滑动速度方向间的蜗杆和蜗轮齿廓凹凸啮合，接触线与相对滑动速度方向间的 夹角大，有利于润滑油膜的形成；夹角大，有利于润滑油膜的形

27、成；u 效率高，达效率高，达95以上；以上； u 中心距难以调整，对中心距误差敏感。中心距难以调整，对中心距误差敏感。一、概述一、概述、主要参数及选择、主要参数及选择1）齿形角：）齿形角： 0 23 22）变位系数：一般情况下取）变位系数：一般情况下取x2 0.51.53）齿廓圆弧半径）齿廓圆弧半径 ：2.20*sin1)1.072.0(ah实际使用推荐 = (5 5.5)m 0 、圆弧圆柱蜗杆传动的参数及几何计算：见表、圆弧圆柱蜗杆传动的参数及几何计算：见表11 二、圆弧圆柱蜗杆传动强度计算：二、圆弧圆柱蜗杆传动强度计算：已知：输入功率已知：输入功率P1，输入轴转速，输入轴转速n1，传动比，

28、传动比i（或（或n2 )根据根据P1，n1 和和 i 按图按图1120初步确定中心距初步确定中心距a，参考表，参考表1110确定主要几何参数，按表确定主要几何参数，按表1111计算基本尺寸。计算基本尺寸。1. 校核蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数校核蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数minlimHHHHSS蜗轮齿面接触应力蜗轮齿面接触应力,)2(2222mxdbYZFmzmtH最小安全系数，见表最小安全系数，见表11-12。蜗轮齿面接触疲劳极限，蜗轮齿面接触疲劳极限，wnhHfffK0lim)2(2222mxdbYZFmzmtHwnhHfffK0lim蜗轮齿面接触疲劳极限蜗轮齿面接触疲劳极限蜗轮齿面

29、接触应力蜗轮齿面接触应力110dmZm系数系数蜗轮平均齿宽蜗轮平均齿宽)6(45. 01md 蜗杆齿形系数，见表蜗杆齿形系数，见表11-13。载荷系数，载荷平稳时为载荷系数，载荷平稳时为1。速度系数，见表速度系数，见表11-16。寿命系数，见表寿命系数，见表11-15。蜗轮与蜗杆的配对材料系数，见表蜗轮与蜗杆的配对材料系数，见表11-14。2、校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度的安全系数、校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度的安全系数1maxlimFFFCCS蜗轮齿根最大应力系数,2max2maxbmFCntF蜗轮齿根应力系数极限值，见表11-17。蜗轮齿弧长蜗轮齿弧长,单位为毫米，根据齿圈材料确定。单位为毫米，根

30、据齿圈材料确定。3、计算几何尺寸，见表、计算几何尺寸，见表11-11。练习题练习题1：图示为一斜齿圆柱齿轮：图示为一斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动，小斜齿轮由电动机驱动。蜗杆传动，小斜齿轮由电动机驱动。已知蜗轮齿为右旋，其转向如图所示。试画出图中：已知蜗轮齿为右旋，其转向如图所示。试画出图中：（1）蜗杆螺旋线方向和转向；）蜗杆螺旋线方向和转向；（2）为使轴）为使轴受轴向力较小，大斜齿轮轮齿应有的螺旋线方向；受轴向力较小，大斜齿轮轮齿应有的螺旋线方向； （3）小斜齿轮轮齿的螺旋线方向及轴）小斜齿轮轮齿的螺旋线方向及轴的转向；的转向；（4）轴）轴上上齿轮齿轮2、蜗杆、蜗杆3的受力方向（画在啮合点处）。的受

31、力方向（画在啮合点处）。 1423n4 复习思考题：复习思考题：1、蜗杆传动的特性及使用条件是什么？、蜗杆传动的特性及使用条件是什么？2、蜗杆传动的传动比如何计算？是否等于蜗杆和蜗轮的节圆、蜗杆传动的传动比如何计算？是否等于蜗杆和蜗轮的节圆直径之比？为什么？直径之比？为什么？3、与齿轮传动比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？、与齿轮传动比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？4、何谓蜗杆传动的中间平面？试阐述普通圆柱蜗杆传动中间平、何谓蜗杆传动的中间平面？试阐述普通圆柱蜗杆传动中间平面上的齿廓形状和啮合关系以及圆弧圆柱蜗杆传动中间平面上的面上的齿廓形状和啮合关系以及圆弧圆柱蜗杆传动中间

32、平面上的齿廓形状和啮合关系。中间平面上的参数在蜗杆传动计算中有何齿廓形状和啮合关系。中间平面上的参数在蜗杆传动计算中有何重要意义？重要意义？5、如何进行蜗杆传动的受力分析？力的方向如何确定？计算出、如何进行蜗杆传动的受力分析？力的方向如何确定？计算出这些力有何用途？这些力有何用途？6、在什么情况下需要进行蜗杆传动的变位？其变位特点是什么？、在什么情况下需要进行蜗杆传动的变位？其变位特点是什么？7、在进行蜗杆传动的承载能力计算时，为什么只考虑蜗轮？蜗、在进行蜗杆传动的承载能力计算时，为什么只考虑蜗轮？蜗杆的强度如何考虑？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？杆的强度如何考虑？在什么情况下需要进行蜗

33、杆的刚度计算？8、蜗杆传动的设计计算中有哪些主要参数？如何选择？、蜗杆传动的设计计算中有哪些主要参数？如何选择？9、何谓蜗杆传动的滑动速度，对蜗杆传动有什么影响？、何谓蜗杆传动的滑动速度，对蜗杆传动有什么影响？ 10、与齿轮传动相比，为什么说蜗杆传动平稳，噪声低？、与齿轮传动相比，为什么说蜗杆传动平稳，噪声低？11、为什么对蜗杆传动要进行热平衡计算？计算原理是什么？、为什么对蜗杆传动要进行热平衡计算？计算原理是什么？当热平衡不满足要求时，可采取什么措施？当热平衡不满足要求时，可采取什么措施？12、蜗杆的头数、蜗杆的头数z1及导程角及导程角 对啮合效率有何影响？啮合效率最对啮合效率有何影响？啮合

34、效率最高时高时 为何值？具有自锁特性的蜗杆传动，其啮合效率为什么一为何值？具有自锁特性的蜗杆传动，其啮合效率为什么一般只有般只有40%左右？左右？13、影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？公式、影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？公式是如何推导出来的？在一般传动中，蜗轮能不能是如何推导出来的？在一般传动中，蜗轮能不能作为主动件？作为主动件？)(1vtgtg选择题：选择题：1.对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用限速内可采用 。A.较大的蜗杆直径系数较大的蜗杆直径系数 B.较大的蜗杆分度圆导程角较大的蜗杆分度圆导程角C.较小的模

35、数较小的模数 D.较少的蜗杆头数较少的蜗杆头数2. 蜗杆传动中，是以蜗杆的蜗杆传动中，是以蜗杆的 参数、蜗轮的参数、蜗轮的 参参数为标准值。数为标准值。A.端面端面 B.轴向轴向 C.法向法向3. 蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 。A.ma1=mt2 B.a1 = t2 C.1 = =2 D. 1 = =2 ，螺旋相同，螺旋相同4. 设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为 ，蜗轮材料，蜗轮材料为为 ，以减小摩擦力。，以减小摩擦力。A.钢钢 B.铸铁铸铁 C.青铜青铜 D.非金属材料非金属材料5.为了限制蜗轮滚刀的数目，有利于滚刀标

36、准化，规定为了限制蜗轮滚刀的数目，有利于滚刀标准化，规定 为标准值。为标准值。A.蜗轮齿数蜗轮齿数 B.蜗轮分度圆直径蜗轮分度圆直径C.蜗杆头数蜗杆头数 D. 蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径6. 闭式蜗杆传动失效的主要形式是闭式蜗杆传动失效的主要形式是 。A.点蚀点蚀 B.胶合胶合 C.轮齿折断轮齿折断 D. 磨损磨损7. 下列蜗杆副材料组合中，有下列蜗杆副材料组合中，有 是错误或不恰当的。是错误或不恰当的。序号蜗杆蜗轮1234540Cr表面淬火18CrMnTi渗碳淬火45钢淬火45钢调质ZCuSn5Pb5Zn5ZCuA110Fe3ZCuSn10Pb1ZG340-640HT250HT1508. 起吊重物的手动蜗杆传动，宜采用起吊重物的手动蜗杆传动，宜采用 。A.单头、小导程角单头、小导程角 B.单头、大导程角单头、大导程角 C.多头、多头、小导程角小导程角 D.多头、多头、大导程角大导程角 9.