蜗杆传动的基本知识认知课件

1、3.4.1 蜗杆机构传动的特点13.4.1 蜗杆机构传动的特点1一、蜗杆机构传动的特点1. 蜗杆机构的使用场合 （1）交错轴；（2）大传动比；（3）小传递功率；（4）有自锁要求。2一、蜗杆机构传动的特点1. 蜗杆机构的使用场合 （1）交一、蜗杆机构传动的特点2.蜗杆和蜗轮轮齿的形成 蜗在交错轴斜齿轮中，当小齿轮的齿数很少（如z1=1）而且1很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋，此时小齿轮称为蜗杆，而啮合件称为蜗轮3一、蜗杆机构传动的特点2.蜗杆和蜗轮轮齿的形成 3.蜗杆机构的特点（1）-优点 一、蜗杆机构传动的特点（1）结构紧凑、传动比大；（2）传动平稳、噪声小；（3）当蜗杆的导程角1小于

2、轮齿间的当量摩擦角v时，蜗杆传动具有自锁性；43.蜗杆机构的特点（1）-优点 一、蜗杆机构传动的特3.蜗杆机构的特点（2）-缺点 一、蜗杆机构传动的特点（1）相对滑动速度大，摩擦损耗大，易发热，传动效率低；（2）蜗轮用耐磨材料青铜制造制造，成本高。（3）互换啮合性差。53.蜗杆机构的特点（2）-缺点 一、蜗杆机构传动的特二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆1/3 6二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆1/3二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆2/3 阿基米德圆柱蜗杆法向直廓蜗杆渐开线蜗杆锥面包络圆柱蜗杆按齿廓分7二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状

3、分（1）-圆柱蜗杆2/3二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆3/3 工程实际中，最常用的是阿基米德圆柱蜗杆，因为它加工简单。8二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（1）-圆柱蜗杆3/3二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆1/2 9二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆1/2二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆2/2 其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高。10二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（2）-环面蜗杆2/2二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状

4、分（3）-环面蜗杆1/2 11二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆1/2二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆2/2 同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10-360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。12二、蜗杆机构的类型 1.按蜗杆形状分（3）-环面蜗杆2/23.4.2 蜗杆机构的主要参数133.4.2 蜗杆机构的主要参数131. 中间平面1/2 三、蜗杆机构的主要参数（1）通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面，相当于蜗杆的轴平面和蜗轮的端平面。141. 中间平面1/2 三、蜗杆机构的主要参数（1）通过蜗1. 中间平面2/2 三、蜗杆机构的主要参数（2）

5、中间平面内相当于齿轮齿条啮合传动；（3）中间平面内的参数为标准值。151. 中间平面2/2 三、蜗杆机构的主要参数（2）中间平2. 模数m 三、蜗杆机构的主要参数（3）中间平面内为标准值。（1）蜗杆和蜗轮的基本参数；（2）GB10088-88已将其标准化为一系列数值；162. 模数m 三、蜗杆机构的主要参数（3）中间平面内为标准值3. 压力角a 三、蜗杆机构的主要参数（3）中间平面内为标准值。（1）蜗杆和蜗轮的基本参数；（2）GB10088-88已将其标准化为20度；173. 压力角a 三、蜗杆机构的主要参数（3）中间平面内为标4.头数Z1（齿数Z2）（1）-分析 三、蜗杆机构的主要参数（3）

6、Z2=27-80，少了易发生根切，多了蜗轮刚性下降，变形较大。（1）蜗杆（Z1）和蜗轮（Z2）的基本参数；（2）Z1推荐1，2，4，6，再多了加工困难；184.头数Z1（齿数Z2）（1）-分析 三、蜗杆机构的主要参4.头数Z1（齿数Z2）（2）-数值确定 三、蜗杆机构的主要参数i=z2/z17-89-13.40z143-4.1z228-3227-52.40P147表3-43194.头数Z1（齿数Z2）（2）-数值确定 三、蜗杆机构的4.头数Z1（齿数Z2）（3）-传动比 三、蜗杆机构的主要参数 公称值是5、7.5、10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、70、80 优先选用1

7、0、20、40、80204.头数Z1（齿数Z2）（3）-传动比 三、蜗杆机构的主5.螺旋角 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗轮的基本参数；（2）在分度圆柱面展开得到。215.螺旋角 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗轮的基本参数；（6.分度圆直径d1 1/2 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗杆的基本参数；（3）GB10088-88已将d1标准化为一系列数值。（2）d1=m Z1/Tg；226.分度圆直径d1 1/2 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗6.分度圆直径d1 2/2 三、蜗杆机构的主要参数（3）蜗轮是由与蜗杆相似的滚刀展成切制而来的，蜗杆中圆直径d1不仅与m有关，还随Z1/Tg的数值变化。所以即

8、使m相同，也会有很多不同直径的蜗杆，也就要求具备很多刀具，为减少刀具的型号，将蜗杆d1标准化。 236.分度圆直径d1 2/2 三、蜗杆机构的主要参数（3）蜗7.齿顶高系数和顶隙系数 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗杆和蜗轮的基本参数；（2）已经标准化h*a=1；c*=0.2 。247.齿顶高系数和顶隙系数 三、蜗杆机构的主要参数（1）蜗杆8.直径系数q1/2 三、蜗杆机构的主要参数定义：分度圆直径和相配模数的比值；公式：q=d1/m=z1/tgr；258.直径系数q1/2 三、蜗杆机构的主要参数定义：分度圆直径8.直径系数q2/2 三、蜗杆机构的主要参数限制滚刀的数量；在设计中的作用： （1）

9、Z1为定值时，q减小则导程角r增大，可以提高传动效率；（2）m为定值时，q增大则分度圆d1增大，可提高蜗杆的刚度。在生产中的作用： 268.直径系数q2/2 三、蜗杆机构的主要参数限制滚刀的数量；四、蜗杆机构主要尺寸计算27四、蜗杆机构主要尺寸计算273.4.4 蜗杆机构的材料283.4.4 蜗杆机构的材料28五、蜗杆机构的材料（1）具有一定的强度；1.对材料的总体要求 （2）良好的抗摩擦、抗磨损的性能。29五、蜗杆机构的材料（1）具有一定的强度；1.对材料的总体要求五、蜗杆机构的材料（1）为了减摩，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色金属（铜合金、铝合金）；（2）高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗

10、碳淬火，或45钢、40Cr淬火；（3）低速中轻载的蜗杆可用45钢调质；（4）蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。2.常用材料 30五、蜗杆机构的材料（1）为了减摩，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色六、蜗杆蜗轮的结构设计1.蜗杆 由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体（蜗杆轴）31六、蜗杆蜗轮的结构设计1.蜗杆 由于蜗杆的直径不大六、蜗杆蜗轮的结构设计2.蜗轮 32六、蜗杆蜗轮的结构设计2.蜗轮 323.4.6 蜗杆机构的效率333.4.6 蜗杆机构的效率33七、蜗杆机构的效率1. 组成 （1）1-计及啮合摩擦损耗的效率；（2）2-计及轴承摩擦损耗的效率；（3）3-计及溅油损耗的效率

11、。34七、蜗杆机构的效率1. 组成 （1）1-计及啮合摩擦七、蜗杆机构的效率2. 主要因素 （1）1是对总效率影响最大的因素，由下式确定：蜗杆分度圆柱导程角；V 当量摩擦角；35七、蜗杆机构的效率2. 主要因素 （1）1是对总效率影七、蜗杆机构的效率3. Z1的影响 （2）蜗杆头数越多，则导程角越小，传动效率越高，效率与蜗杆头数的大致关系为：闭式传动Z1124总效率0.7-0.750.75-0.820.82-0.9236七、蜗杆机构的效率3. Z1的影响 （2）蜗杆头数越多，八、蜗杆机构的润滑1. 润滑的作用 （1）减小摩擦；（2）减小磨损；（3）散热；（4）防锈蚀。37八、蜗杆机构的润滑1.

12、 润滑的作用 （1）减小摩擦；（2八、蜗杆机构的润滑2. 润滑油 润滑油的种类很多，需根据蜗杆、蜗轮配对材料和运转条件选用。38八、蜗杆机构的润滑2. 润滑油 润滑油的种类很多，八、蜗杆机构的润滑3.润滑油粘度及给油方式1/2 滑油粘度及给油方式，一般根据相对滑动速度及载荷类型进行选择；闭式传动常用的润滑油粘度及给油方式见下表；开式传动则采用粘度较高的齿轮油或润滑脂。39八、蜗杆机构的润滑3.润滑油粘度及给油方式1/2 八、蜗杆机构的润滑3.润滑油粘度及给油方式2/2 相对滑动速度Vs/（m/s）12.55-1010-1515-2525工作条件重重中不限不限不限不限运动粘度1000680320

13、22015010080给油方法油池润滑喷油润滑或油池润滑喷油润滑时的喷油压力（MPa）0.723P154表3-5240八、蜗杆机构的润滑3.润滑油粘度及给油方式2/2 相对滑八、蜗杆机构的润滑4.润滑油量（1）-蜗杆下置或侧置 深度为蜗杆的一个齿高41八、蜗杆机构的润滑4.润滑油量（1）-蜗杆下置或侧置 八、蜗杆机构的润滑4.润滑油量（2）-蜗杆上置 深度为蜗轮齿顶圆半径的1/342八、蜗杆机构的润滑4.润滑油量（2）-蜗杆上置 深度为蜗九、蜗杆传动机构的热平衡计算1.计算的必要性 由于传动效率较低，对于长期运转的蜗杆传动机构，会产生较大的热量。如果产生的热量不能及时散去，则系统的热平衡温度将过高，就会破坏润滑状态，从而导致系统进一步恶化，发生胶合和