第十二章蜗杆传动11

12.1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。蜗杆传动的作用：1、传递两交错轴（通常900）之间的运动和动力；2、常用于减速。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。一、蜗杆传动的类型

环面蜗杆传动锥蜗杆传动圆柱蜗杆传动

按蜗杆形式分阿基米德蜗杆传动（ZA型）渐开线蜗杆传动（ZI型）12.1蜗杆传动的类型和特点普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动法向直廓圆柱蜗杆传动（ZN型）锥面包络圆柱蜗杆传动（ZK型）12.1概述二、蜗杆传动的特点和类型中间平面-通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面。等效效果-在中间平面上，相当于渐开线齿轮与齿条的啮合传动。

12.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

一、主要参数正确啮合条件为：

旋向相同,即蜗杆、蜗轮同为左旋，或同为右旋12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

1.模数m和压力角a式中：ma1－蜗杆的轴向模数、αa1－蜗杆轴向压力角

mt2－蜗轮的端面模数、αt2－蜗轮端面压力角相等标准模数值见表12-1蜗杆传动的标准参数-中间平面参数12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

2.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆导程角γ问题--为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，只要有一种尺寸的蜗杆，就得有一种对应的蜗轮滚刀。对于同一模数，可以有很多不同直径的蜗杆，就要配备很多的蜗轮滚刀。解决办法--为了限制蜗轮滚刀的数目并有利于标准化，GB/T10085-1998规定，对应于每一个模数m，规定了一至四种蜗杆分度圆直径d1,并已标准化。见表11-2.令：12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

螺旋线导程角γ的大小直接影响到蜗杆蜗轮传动的自锁性，γ越小，机构越易自锁。升角大时传动效率高，但蜗杆的车削加工困难。通常蜗杆螺旋线的升角。3.蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2

和传动比i蜗杆头数z1=1-4：单头：i大，易自锁，效率低，精度高。多头：η↑，但加工困难，精度降低。蜗轮齿数z2=27~80传动比：注意：蜗杆传动的传动比仅与蜗杆的头数和蜗轮的齿数有关，而不等于分度圆直径之比。12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

4.中心距5、蜗杆、蜗轮的转动方向确定

根据蜗杆的螺旋线旋向确定采用左手（左旋蜗杆）或右手（右旋蜗杆）定则，手自然握拳，竖起拇指，四指代表蜗杆的旋转方向，则蜗轮的转向与拇指所指的方向相反。12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

二、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轮蜗杆计算公式符号名称例1：一单头蜗杆传动，已知蜗轮的齿数z2=40，蜗杆的直径系数q=10，分度圆直径d2＝200mm，试求模数m、轴向齿距Pa1，蜗杆的分度圆直径d1，中心距a及传动比i12。解：12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

三、蜗杆、蜗轮的结构1.蜗杆的结构蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体。

无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。

有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度较前一种差。12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

2.蜗轮的结构为了减磨的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：整体式蜗轮齿圈式蜗轮镶铸式蜗轮螺栓联接式蜗轮观看涡轮照片12.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

一、蜗杆传动的齿面间相对滑动速度vs12.3蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择效率与蜗杆头数的大致关系为：闭式传动

Z1

总效率η

１0.7~0.75２0.75~0.82４0.82~0.92

开式传动z1=1、2η=0.60~0.70二、蜗杆传动的材料选择蜗杆材料一般用碳钢或合金钢制成。为了减磨，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色金属（铜合金、铝合金）。

高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火。

低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。

蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。12.3蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择12.7蜗杆传动的安装及维护一、蜗轮传动的散热方式润滑的主要目的在于减摩与散热。蜗杆传动一般用油润滑。润滑方式有油浴润滑和喷油润滑两种。

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。ra/3一个齿高

润滑油量

润滑油量的选择既要考虑充分的润滑，又不致产生过大的搅油损耗。对于下置蜗杆或侧置蜗杆传动，浸油深度应为蜗杆的一个齿高；当蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮半径的1/3。12.7蜗杆传动的安装及维护二、蜗轮传动的润滑作业：P23512-3P25612-10练习1、当两轴线（）时，可采用蜗杆传动。A平行B相交C垂直交错2、在蜗杆传动中，通常（）为主动件。A蜗杆B蜗轮3、阿基米德蜗杆的（）模数，应符合标准数值。A法向B端面C轴向4、在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使（）。A传动效率提高，蜗杆刚度降低B传动效率降低，蜗杆刚度提高C传动效率和蜗杆刚度都提高D传动效率和蜗杆刚度都降低5、计算蜗杆传动的传动比时，公式（）是错误的。Ai=ω1/ω2Bi=n1/n2Ci=d2/d1Di=z2/z16、阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是（）。Amt1=mt2αt1=αt2λ＋β＝90°Bmn1=mn2αn1=αn2λ＝βCma1=mt2αa1=αt2λ＋β＝90°Dma1=mt2αa1=αt2λ＝βCACBCD表12-1蜗杆传动的模数和中圆直径

模数m(mm)分度圆直径d1(mm)蜗杆头数Z1直径系数qm2d1模数m(mm)分度圆直径d1(mm)蜗杆头数Z1直径系数qm2d1118118.000186.3631,2,4,610.0002500112117.77844451.2520116.00031.258801,2,4,610.000512022.4117.92035140117.589601.6201,2,412.50051.210901,2,4,69.000900028117.571.68160116.00016000222.41,2,4,611.289.612.51121,2,48.9601750035.5117.750142200116.000312502.5281,2,4,611.200175161401,2,48.7503584045118.000281250115.625640003.1535.51,2,4,611.270352201601,2,48.0006400056117.778556315115.7501260004401,2,4,610.000640252001,2,48.00012500071117.7501136400116.0002500005501,2,4,610.0001250

90118.0002250注：