第10章 蜗杆传动 §10.1蜗杆传动的类型和特点 §10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 510.3蜗杆传动的承载能力计算 510.4蜗杆传动的效率和热平衡 §10.5蜗杆和蜗轮的结构
§10.1 蜗杆传动的类型和特点 §10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸 §10.3 蜗杆传动的承载能力计算 §10.4 蜗杆传动的效率和热平衡 §10.5 蜗杆和蜗轮的结构 第10章 蜗杆传动
10.1蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。如图所示，蜗杆传动由蜗杆 和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件，通常交错角为90°。蜗杆传动广泛用于各 种机械和仪表中，常用作减速，仅少数机械，如离心机，内燃机增压器等， 蜗轮为主动件，用于增速。 蜗杆的形状象个圆柱形螺纹，蜗轮形状象斜齿轮，只是它的轮齿沿齿 长方向弯曲成圆弧形，以便与蜗杆更好地啮合
10.1 蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。如图所示，蜗杆传动由蜗杆 和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件，通常交错角为90°。蜗杆传动广泛用于各 种机械和仪表中，常用作减速，仅少数机械，如离心机，内燃机增压器等， 蜗轮为主动件，用于增速。 蜗杆的形状象个圆柱形螺纹，蜗轮形状象斜齿轮，只是它的轮齿沿齿 长方向弯曲成圆弧形，以便与蜗杆更好地啮合
10.1蜗杆传动的类型和特点 10.1.1蜗杆传动的类型 阿基米德蜗枉 渐线蜗枉 普通圆柱蜗杆传动 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗枉 圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动其蜗杆的螺旋面是用刀边为凸圆弧形 的车刀切制而成的。 环面蜗杆传动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； 锥蜗杆传动 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
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动 其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形 的车刀切制而成的。 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； 10.1.1 蜗杆传动的类型 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。 10.1 蜗杆传动的类型和特点
子 10.1蜗杆传动的类型和特点 10.1.2蜗杆传动的特点 哇！这个从动轴半天 「怎么这么热！怪不 才转一点儿，可见传 1动比真大.。 散热片，这个机构 的放率一低 已经拉断了三根 绳子了，怎么 也拉不动，可见 蜗杆蜗轮机构能 自锁。 蜗杆传动特点 中，i可达1000 所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻 由于蜗杆传动具有上述特点，故一般用于功率不太大，且不作连续运转的 场合
10.1.2 蜗杆传动的特点 由于蜗杆传动具有上述特点，故一般用于功率不太大，且不作连续运转的 场合。 10.1 蜗杆传动的类型和特点
10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 2a. 将品标救在代号上看说明 垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，称为中间乎面。在中间平面 内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的 设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准
10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸 垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，称为中间平面。在中间平面 内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的 设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准
10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 10.2.1蜗杆传动的主要参数及其选择 1.蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i 较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效 率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通 常蜗杆头数取为1、2、4、6。 蜗轮齿数注要取决于传动比，即z2=iz1。z2不宜太小（如z2<26) 否则将使传动平稳性变差。z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直 径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 传动比i i=h=2≠
10.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择 1.蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2和传动比 i 较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效 率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通 常蜗杆头数取为1、2、4、6。 蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z2＜26)， 否则将使传动平稳性变差。 z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直 径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 1 2 2 1 z z n n i = = 1 2 d d 传动比 i 10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸
10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 2.模数m和压力角a 蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、 压力角相等，即 mal=mt2 m aa1=at2=20° 3.导程角1 P.=Z Pal z mm tan=卫m=3m πd,πd, d 在m和d1为标准值时，z1个→什 正确啮合时，蜗轮蜗杆螺旋线方向相同，且=b
2.模数m和压力角a 蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、 压力角相等，即 ma1= mt2 = m aa1= at2=20° 3.导程角l 1 1 1 1 1 tan d z m d z m d pz = = 在m和d1为标准值时，z1↑→l↑ 正确啮合时，蜗轮蜗杆螺旋线方向相同，且l＝b pz = z1 pa1 = z1 m 10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸
10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 4.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 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m的比值称为蜗杆的直径系数。 g= m 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
4.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 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m的比值称为蜗杆的直径系数。 m d q 1 = 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。 10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸
10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 5.中心距 Q= 二(d,+d2)=。(9+z2)m 中心距一般应按下列数值选取： 40、50、63、80、100、125、160、（180)、200、（225)、 250、(280)、315、(335)、400、（450)、500(单位均为 mm)
5.中心距 a d d (q z )m 2 1 ( ) 2 1 = 1 + 2 = + 2 中心距一般应按下列数值选取： 40、50、63、80、100、125、160、（180）、200、（225）、 250、（280）、315、（335）、400、（450）、500（单位均为 mm）。 10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸
10.2蜗杆传动的基本参数和尺寸 10.2.2蜗杆传动的几何尺寸计算 计算公式 名称 符号 蜗杆 蜗轮 分度圆直径 d =mg d,=mz 齿项高 ha h。=m 齿根高 6 h,=1.2m 齿顶圆直径 4 da =(g+2)m da2=(Z2+2)m 齿根圆直径 d, d1=(q-2.4)m d2=(Z2-2.4)m 蜗杆导程角 1=amcg☑ 蜗轮螺旋角 ⊙ B=元 径向间隙 C c=0.2m 标准中心距 a=0.5(d,+d2)=0.5g+z2)
10.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 标准中心距 径向间隙 蜗轮螺旋角 蜗杆导程角 齿根圆直径 齿顶圆直径 齿根高 齿顶高 分度圆直径 蜗杆 蜗轮 计算公式 符号 名称 d a h f h a d f d c a d1 = mq d = mz 2 ha = m hf = 1.2m da1 = (q + 2)m da2 = (Z2 + 2)m d f 1 = (q − 2.4)m d f 2 = (Z2 − 2.4)m q Z arctg 1 = = c = 0.2m 0.5( ) 0.5( ) 1 2 2 a = d + d = q + z 10.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸