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1、第十二章蜗杆传动概述蜗杆传动是由蜗 杆和蜗轮组成。用于 空间交错轴之间的传 动，通常两轴交错角 E=90。传动中一般蜗杆 是主动件，蜗轮是从蜗杆传动广泛应用 于各种机器和仪器中。12-1蜗杆传动的特点和类型蜗杆传动的特点二、蜗杆传动的类型一.蜗杆传动的特点优点：结构紧凑;工作平稳.噪声小;传动比大;在 一定条件下，可以实现自锁。缺点：但效率低；蜗轮齿圈用青铜制造，成本较高。二、蜗杆传动的类型圆柱蜗杆传动按蝎杆形状分环面蜗杆传动锥面蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动K蜗杆的形状圆柱蜗杆按其螺旋面 的形状分为：2、蜗杆的旋向蜗杆有左、右旋之分, 常用的是右旋蜗杆。3、蜗杆的制造精度niai柱蜗杆传动的主要参
2、数1、模数加和压力角久中间(主)平面一通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。娼轮加二一滚刀滚制,滚刀几何参数同相配蜗杆在中间平面内正确啮合条件:mal = mxl = maal = ai2 = = 20y = /?2,旋向和同蜗杆导程角卩与蜗轮螺 旋角之关系=9() 时：丫 =卩且旋向相同2.蜗杆头数蜗轮齿数Z2及传动比iZ| = 12、4但S少，效率低S过多，制造困难i =丰djd、z2 = f z)=26 - 80 常取 z2 = 32 * 63为提高效率可取:Zj 1要得到大传动比时取：Zi = 13、蜗杆直径系数？及导程角丫rfI 标准系列值限制蜗轮滚刀数量， 便于刀具标准化。2蜗杆直径
3、系数:q = d J m rfj = m qg与导程角y之关系:U也qcosx4、齿面间相对滑动速度人在节点C处，蜗杆速度 为勺，蜗轮速度为仪，则齿 面间沿蜗杆螺旋线芳向的相 对滑动速度为人，有：所以蜗杆传动摩擦损失大，效率低.普通圆柱蜗杆传动二、几何尺寸计算中心距 a =(rfl+/2)/2 = m(q+s)/2其他尺寸计算见表123普通柱竭杆传动与斛齿轮传动的区别齿轮传动蜗杆传动中间平面为标准值|，旋向相同di=mq,且为标准值|一.蜗杆传动的失效形式及材料选择1、失效形式齿面胶合1齿面点蚀1齿面磨损和轮齿断裂等1由于蜗轮材料强度低,失效通常发生在蜗轮轮齿上2. 材料选择材料要求：不仅有足
4、够的强度，减摩、耐磨和抗胶合能力良好.r碳素钢一 45号钢 调质或淬火减摩性好HEZ?铸铝青铜ZC/9F低速重载 I灰铸铁HT200 低速轻载红扛合金钢 _ 20Cr, 20CrMTP 40Cr 铸锡青铜ZCuSJOPl适合高速 二、蜗杆和蜗轮结构蜗杆结构I蜗杆绝大多数和轴制成一体，称为蜗杆轴。轮齿部分青铜蜗轮结构I轮殺部分 12-4圆柱蜗杆传动的受力分析1、确定蜗轮的旋转方向2、蜗杆与蜗轮作用力判断1、确定蜗轮的旋转方向蜗轮的转向与蜗杆的旋向和蜗杆的旋转方向有 关。方法：示，蜗杆1主动，其旋向.转向已知。试确定1）蜗轮的转向、旋 向；2）在图中标出蜗杆和蜗轮 上作用力的方向。2、蜗杆与蜗轮受
5、力分析蜗杆传动的受力 分析同斜齿轮相似。齿面上的法向力 Fn分解成三个相互垂 直的分力，分别为：圆周力附2轴向力Fa2径向力Fr2圆周力Fn 轴向力FhI 径向力Fn各力方向:2、径向力Fi分别指向各自的1、蜗杆上的圆周力Fn起阻 力作用，其方向与蜗杆回转 方向相反。蜗轮上的圆周力叭2起驱 动作用，其方向与蜗轮回转 方向相同。3、蜗杆轴向力Fal ,按“左、右手定则”来判断。 蜗轮轴向力Fa2与蜗杆圆周力F方向相反。u n一、齿面接触疲劳强度计算特点：强度计算主要针对绢轮轮齿（材料原因2）中间平面内相当于齿条与齿轮ft合. 蝎轮类似斜齿轮因此,蜗轮轮齿的强度计算与斜齿轮相似, 其强度公式可仿照
6、斜齿轮的计算方法推导MPa说明； 匚、紡相互关联，故设计时计算轴求出后，査表选择合适的如* ntxumo.则=8、妬=80二、轮齿的弯曲强度由于齿形的原因.通常竭轮轮齿的弯曲强度 比接触强度大得多.所以只是在受强烈冲击、 特多或开式传动中计算弯曲强度才有童义. 12-6圆柱蜗杆传动的效率、 润滑和热平衡计算柱蜗杆传动的效率与齿轮传动类tG / =耳M、7轮齿啮合的功率损耗仏轴承中摩擦损耗Hy搅:动箱体内润滑油的油阻损耗“2“3*957)97啮合效率类似于如”+ Q )故: =(0.95 0.97)生Z)由上式可知，f t设计之初，巾未知，可按Z初选： 闭式传动：| Zi = 1 时，/ = 0.7-0.75Z2 = 2 时，ft = 0.75-0.82Z2 = 4 时，/ = 0.87-0.92n = (0.95 0.97)竺 心(/ +门.当诋卩时，蜗杆传动具有自锁性，但效率很低/4m/s时蜗杆上置避免过大的搅油损失柱蜗杆传动的热平衡计算对彖-连续工作的闭式竭杆传动目的一控制油沮,SSW合闭式传动中,热量是通过箱壳散热,要求箱 体内的油温I (C )和周围空气温度w CC ) N差(c)压力喷油润滑
12章蜗杆传动机械设计基础要点
