第12章蜗杆传动 M §12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §123 蜗柱传动的失效形式、材料和结构 S12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析 §12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算 812-62 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 机械设计基础
第12章 蜗 杆 传 动 §12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析 §12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算 §12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
§12-1蜗杆传动的特点和类型 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递空间交错两轴 之间的运动和动力。交错角一般为90°。传动中一般蜗杆 是主动件，蜗轮是从动件。 蜗杆 蜗轮
§12-1 蜗杆传动的特点和类型 u 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递空间交错两轴 之间的运动和动力。交错角一般为90° 。传动中一般蜗杆 是主动件，蜗轮是从动件
一、蜗杆传动的特点： 1.传动比大，一般i=10~80,最大可达1000； 2.重合度大，传动平稳，噪声低； 3.结构紧凑，可实现反行程自锁； 4.蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低； 5.涡轮的造价较高。 ■主要用于中小功率，间断工作的场合。 ■广泛用于机床、治金、矿山及起重设备中
蜗杆传动的特点 1．传动比大，一般 i =10~80，最大可达1000； 2．重合度大，传动平稳，噪声低； 4．蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低； 主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。 一、蜗杆传动的特点： 3．结构紧凑，可实现反行程自锁； 5.涡轮的造价较高
二、蜗杆传动的类型 阿基米德蜗枉（ZA蜗杆) 普通圆柱蜗杆传动 渐开线蜗枉 (ZI蜗杆) 圆柱蜗杆传动 A 法向直廓蜗枉 (ZN蜗杆) 圆弧圆柱蜗枉传动 环面蜗枉传动 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳； 齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高； 锥蜗杆传动 重合度大；承载能力和效率较高。 ■本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。 三、蜗杆传动的精度等级 分为12个精度等级，常用5~9级
其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 加工出的蜗杆的齿廓形状不同。 蜗杆传动的类型 1 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳； 齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高； 重合度大；承载能力和效率较高。 阿基米德蜗杆（ ZA蜗杆） 渐开线蜗杆 （ZI蜗杆） 法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） 普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 二、蜗杆传动的类型 本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。 三、蜗杆传动的精度等级 分为12个精度等级，常用5～9级
◆蜗杆分左旋和右旋。 ◆蜗杆还有单头和多头之分 左旋 燕
u 蜗杆分左旋和右旋。 蜗杆传动的类型2 左 旋 右 旋 u 蜗杆还有单头和多头之分
§12-2 圆柱蜗杆传动的主要参 数和几何尺寸 中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。是蜗杆的轴面 是蜗轮的端面 蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）内确定。 由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿的滚刀，按范成原理切制轮齿， 所以ZA蜗杆传动中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于渐 观看演示 开线齿轮与齿条的啮合
§12-2 圆柱蜗杆传动的主要参 数和几何尺寸 v 由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿的滚刀，按范成原理切制轮齿， 所以ZA蜗杆传动中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于渐 开线齿轮与齿条的啮合。 中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。 是蜗杆的轴面 是蜗轮的端面 v蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）内确定
L 2a D 主平面 s g S 3 B 返回
圆柱蜗杆传 动的主要参 数和几何尺 寸2 B Lp 主平面
一、圆柱蜗杆传动的主要参数 1.模数m和压力角a ◆ 蜗轮蜗杆正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数m1和轴面压力 角aa1应分别等于蜗轮的端面模数m2和端面压力角2，即 mal =mo =m 0Qa1=02=0Q 模数m的标准值，见表12-1；压力角标准值为20°，ZA蜗 杆取轴向压力角为标准值，ZI蜗杆取法向压力角为标准值。 如图12-4所示，齿厚与齿槽宽相等的圆柱称为蜗杆分度圆 柱（或称为中圆柱）。蜗杆分度圆（中圆）直径用山1表示，其值 见表12-1。蜗轮分度圆直径以d2表示
一、圆柱蜗杆传动的主要参数 1. 模数m和压力角α u 蜗轮蜗杆正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数 ma1和轴面压力 角αa1应分别等于蜗轮的端面模数mt2和端面压力角αt2，即 ma1 =mt2 =m αa1=αt2= α u 模数m的标准值，见表12-1；压力角标准值为20° ，ZA蜗 杆取轴向压力角为标准值，ZI蜗杆取法向压力角为标准值。 u 如图12-4所示，齿厚与齿槽宽相等的圆柱称为蜗杆分度圆 柱(或称为中圆柱)。蜗杆分度圆(中圆)直径用d1表示，其值 见表12-1。蜗轮分度圆直径以d2表示。 圆柱蜗杆传 动的主要参 数和几何尺 寸3
在两轴交错角为90°的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导 程角？应与蜗轮分度圆上的螺旋角阝大小相等旋向相同，即 F阝 2.传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 必 设蜗杆头数为z1,蜗轮齿数为z2,当蜗杆转一周时，蜗轮转 过1个齿(1/2周)。因此，其传动比为 d2 i==2≠ (12-1) 21 d 1↑→个→效率1↑，但加工困难。 的 乙1↓→传动比↑，但传动效率1↓。（蜗杆头数与传动效率关系） 常取，1=1,2,4,6。可根据传动比，参考表12-2中的荐 用值选取
圆柱蜗杆传动的主 v 在两轴交错角为 要参数和几何尺寸4 90°的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导 程角γ应与蜗轮分度圆上的螺旋角β大小相等旋向相同，即 γ=β 2. 传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 v 设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2，当蜗杆转一周时，蜗轮转 过 z1 个齿( z1 / z2周)。因此，其传动比为 1 2 2 1 z z n n i 1 2 d d (12 1) v z1↑→g↑→效率 η↑，但加工困难。 v z1↓→ 传动比 i↑，但传动效率 η↓。(蜗杆头数与传动效率关系) v 常取，z1＝1，2，4，6。 可根据传动比，参考表 12-2中的荐 用值选取
◆ 2iz1。如z2太小，将使传动平稳性变差。如z2太大，蜗轮 直径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 ◆ 一般取2=32~80。（☑与☑的荐用值表） 3.蜗杆直径系数q和导程角y 由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的， 为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定 数目的标准蜗杆分度圆直径d1。 直径d1与模数n的比值称为蜗杆的直径系数q。即： d 是导出值→ d1=q≠1m m 当模数m一定时，g值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提 高。因此，对于小模数蜗杆，规定了较大的值，以保证蜗杆 有足够的刚度
u z2= i z1。 如 z2太小，将使传动平稳性变差。如 z2太大，蜗轮 直径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 u 一般取 z2＝32～80。（Z1与Z2的荐用值表） 3. 蜗杆直径系数q和导程角γ u 由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的， 为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定 数目的标准蜗杆分度圆直径d1。 u 直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即： m d q 1 是导出值 d1 = q m≠z1m u 当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提 高。因此，对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆 有足够的刚度。 圆柱蜗杆传 动的主要参 数和几何尺 寸5