中科大机械设计课件10蜗杆传动

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蜗杆传动是机械传动中的一种重要型式，研究蜗杆传动时所涉及的理论知识与齿轮传动有许多相同之处。由于蜗杆传动本身具有的特点，使其研究理论与齿轮传动又有许多不同之处。蜗杆传动

本章目录§1.

蜗杆传动的类型及特点§3.蜗杆传动的主要失效形式§4.蜗杆蜗轮的常见结构§5.蜗杆传动的承载能力计算§6.蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸§1.蜗杆传动的类型及特点一、蜗杆传动的类型二、蜗杆传动的特点4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。3、可实现自锁；2、传动平稳、噪声低；1、实现大传动比；单击…单击…单击…继续…圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动圆柱蜗杆传动返回原处返回原处环面蜗杆传动锥蜗杆传动返回原处§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸中间平面

——过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。蜗杆传动在中间平面上相当于齿条与齿轮的啮合传动，故取中间平面上的参数（模数、压力角等）和尺寸（齿根顶圆、分度圆等）为基准，并采用齿轮传动的计算关系。继续一、主要参数：1.压力角

：标准压力角=20

蜗杆模数

（GB10085-88）mm

第一系列：1;1.25;1.6;2;2.5;3.15;4;5;6.3;8;10;12.5;16;20;25;31.5;40

第二系列：1.5；3；3.5；4.5;5.5;6;7;12;142.模数m

：

m应符合标准蜗杆模数（P129）§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸阿基米德蜗杆的αa（轴向压力角为200），其余三种（法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆、锥面包络蜗杆）的法向压力角αn为标准值200。§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸3.分度圆直径d1与直径系数q：

令d1/m=q——蜗杆直径系数。则d1=mq(d1

须符合标准值，且与m匹配。)4.导程角

1：

tan

1=s／

d1=z1pa／

d1=mz1／d1=z1/q

见图5.蜗轮齿数z2及蜗杆头数z1（表8-2）

推荐z1=1、2、4、6，传动比i12=

1／

2=z2／z1

则z2=iz1§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸①z1可根据传动比和效率选定，单头蜗杆可实现大传动比，但η低，易自锁，多头蜗杆可提高η，但蜗杆头数过多，又会给加工带来困难。

z1：若传动比大，且要求自锁时，z1=1；若要求η高，传递功率大，z1可取2～4，常用2或4。②蜗轮齿数z2=iz1z2过小易产生根切，为避免根切和保证传动平稳，通常z2>28；z2过大，尺寸增加与之啮合的蜗杆长度也随之增加，致使蜗杆刚度不足，影响正常啮合，z2≤80。

蜗轮端面模数mt2=蜗杆轴面模数ma1=m；

蜗轮端面压力角

t2=蜗杆轴面压力角

a1=

；

蜗轮螺旋角

2

=蜗杆导程角

1

（旋向相同）。二、正确啮合条件：§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸三、几何尺寸：§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸名称计算公式蜗杆蜗轮分度圆直径d1=mqd2=mz2齿顶圆直径da1=m(q+2)da2=m(z2+2)齿根圆直径df1=m(q-2.4)df2=m(z2-2.4)齿距Pa1(蜗杆轴向齿距）=pt2(蜗轮端面齿距）=πm径向间隙C=0.2m中心距a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)四、蜗杆蜗轮的转向关系1、判断蜗杆的旋向左旋用左手法则；右旋用右手法则。2、判断蜗轮啮合点的速度方向

拇指指向的反方向即为蜗轮啮合点的速度方向。3、判断蜗轮的转向§2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸§3.蜗杆传动的主要失效形式一、主要失效形式开式传动闭式传动单击…单击…单击…单击…二、设计准则开式传动：主要保证蜗轮齿根弯曲疲劳强度闭式传动：主要保证蜗轮齿面接触疲劳强度及传动的热平衡。继续…蜗轮轮齿折断返回原处蜗轮齿面磨损返回原处蜗轮齿面胶合蜗杆传动的滑动速度当蜗杆传动在节点处啮合时，蜗杆的圆周速度为v1，蜗轮的圆周速度为v2，滑动速度vS为

v1

v2

vS蜗轮齿面胶合返回原处蜗杆齿面点蚀返回原处三、常用材料蜗杆高速重载低碳合金钢+渗碳淬火中碳钢或中碳合金钢+表面淬火低速中载中碳钢+调质蜗轮vs≥3m/s重要传动铸造锡青铜vs≤4m/s

一般传动铸造铝铁青铜vs<2m/s

不重要传动灰铸铁§3.蜗杆传动的主要失效形式P131§4.蜗杆传动的承载能力计算蜗杆上圆周力与其啮合点速度方向相反；蜗轮上的圆周力