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普通圆柱蜗杆传动的效率

普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热

平衡

(一)蜗杆传动的效率

闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括三部分，即啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及浸入油池中的零件搅油时的溅油损耗。因此总效率为

η=η1·η2·η3

式中η1,η2,η3分别为单独考虑啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及溅油损耗时的效率。而蜗杆传动的总效率，主要取决于计入啮合摩擦损耗时的效率η1。当蜗杆主动时，则

式中：γ—普通圆柱蜗杆分度圆柱上的导程角；

—当量摩擦角，，其值可根据滑动速度vs由表<普通圆柱蜗杆传动的vs，fv，值>或表<圆弧圆柱蜗杆传动的vs，fv，值>中选取。

滑动速度vs由图<蜗杆传动的滑动速度>得

m/s) (m/s)

运动粘度

H2=S(t0-ta)

:箱体的表面传热系数，围空气所冷却的箱体表面面积，

式中

风扇叶轮的圆周速度，m/s

' --

的表面传热系数'>

数'

'[W/(·℃)]

机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动

目录第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 -

普通圆柱蜗杆传动基本几何尺寸计算关系式.

普通圆柱蜗杆传动基本几何尺寸计算关系式名称代号计算关系式说明中心距a a=(d1+d2+2x2m)/2 按规定选取蜗杆头数z1按规定选取蜗杆齿数z2按传动比确定齿形角ααa=20°或αn=20°按蜗杆类型确定模数m m=m a=m n/cosγ按规定选取传动比i i=n1/n2蜗杆为主动，按规定选取齿数比u u=z2/z1当蜗杆主动时，i=u 蜗轮变位系数x2 蜗杆直径系数q q=d1/m 蜗杆轴向齿距p a p a=πm 蜗杆导程p z p z=πmz1 蜗杆分度圆直径 d1d1=mq按规定选取蜗杆齿顶圆直径d a1d a1=d1+2h a1=d1+2m 蜗杆齿根圆直径d f1d f1=d1-2h f1=d 1-2(m+c) 顶隙 c c=m 按规定渐开线蜗杆基圆直径 d b1d b1=d1·tanγ/tanγb=mz1/tanγb 蜗杆齿顶高h a1h a1=·m=0.5(d a1-d1) 按规定蜗杆齿根高h f1h f1=(+)m=0.5(d1-d f1) 蜗杆齿高h1h1=h a1+h f1=0.5(d a1-d f1)

蜗杆导程角γtgγ=mz1/d1=z1/q 渐开线蜗杆基 γb cosγb=cosγcosαn 圆导程角蜗杆齿宽b1见下表由设计确定蜗轮分度圆直 d2d2=mz2=2a-d1-2x2m 径蜗轮喉圆直径d a2d a2=d2+2h a2 蜗轮齿根圆直 d f2d f2=d2-2h f2 径蜗轮齿顶高h a2h a 2=0.5(d a2-d2)=m(+x2) 蜗轮齿根高h f2h f 2=0.5(d2-d f2)=m(-x2+) 蜗轮齿高h2h2=h a2+h f2=0.5(d a2-d f2) 蜗轮咽喉母圆 r g2r g2=a-0.5d a2 半径蜗轮齿宽b2由设计确定蜗轮齿宽角θθ＝2arcsin(b2/d1) 蜗杆轴向齿厚s a s a＝0.5πm 蜗杆法向齿厚s n s n=s a·cosγ 蜗轮齿厚s t按蜗杆节圆处轴向齿槽宽e a'确定蜗杆节圆直径d1' d1'=d1+2x2m=m(q+2x2) 蜗轮节圆直径d2' d2'=d2 蜗轮宽度B、顶圆直径d e2及蜗杆齿宽b1的计算公式 z1 B d e2x2b1

机械设计蜗杆传动复习题

蜗杆传动一选择题 (1) 对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速可采用 B 。 A. 较大的蜗杆直径系数 B. 较大的蜗杆分度圆导程角 C. 较小的模数 D. 较少的蜗杆头数 (2) 蜗杆传动中，是以蜗杆的 B 参数、蜗轮的 A 参数为标准值。 A. 端面 B. 轴向 C. 法向 (3) 蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 C 。 A. t21m m =a B. t21αα=a C. 21ββ= D. 21βγ=，螺旋相同 (4) 设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为 A ，蜗轮材料为 C ，以减小摩擦力。 A. 钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 非金属材料 (5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B 。 A. 点蚀 B. 胶合 C. 轮齿折断 D. 磨损 (7) 在标准蜗轮传动中，蜗杆头数一定，加大蜗杆特性系数q 将使传动效率 B 。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 增加或减小 (8) 在蜗杆传动中，对于滑动速度s m v s /4≥的重要传动，应该采用 D 作为蜗轮齿圈的材料。 A. HT200 B. 18CrMnTi 渗碳淬火 C. 45钢调质 D. ZCuSnl0Pb1 (9) 在蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对 D 来进行的。 A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 (10) 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是 B 。 A. 防止润滑油受热后外溢，造成环境污染 B. 防止润滑油温度过高使润滑条件恶化 C. 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降 D. 防止蜗轮蜗杆发生热变形后正确啮合受到破坏 (11) 图11-1所示蜗杆传动简图中，图 C 转向是正确的。

第七章蜗杆传动_题目及答案

第七章蜗杆传动一、简答题：（1）在材料铸铁或MPa b 300>σ的蜗轮齿面接触强度计算中，为什么许用应力与齿面相对滑动速度有关？（2）说明蜗杆头数1z 及蜗轮齿数2z 的多少对蜗杆传动性能的影响？（3）闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？（4）蜗杆传动有哪些特点？应用于什么场合？（5）蜗杆导程角γ大小不同时，其相应的蜗杆加工方法有何特点？蜗杆传动以什么面定义标准模数？（6）为什么要引入蜗杆直径系数？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度、啮合效率及尺寸有何影响？（7）蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？（8）影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？导程角γ的大小对效率有何影响？（9）为什么蜗杆传动只计算蜗轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？许用应力如何确定？（10）蜗杆传动的热平衡如何计算？可采用哪些措施来改善散热条件？二、填空题：（1）减速蜗杆传动中，主要的失效形式为、、，常发生在。（2）普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是和。（3）有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知21=z ，8=q ，422=z ，中间平面上模数mm m 8=，压力角020=α，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径=1d mm ，传动中心距=a mm ，传动比=i 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线角升γ=arctan 蜗轮为旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角

β= 。（4）蜗杆传动中，蜗杆导程角为γ，分度圆圆周速度为1v ，则其滑动速度s v 为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易发生和。（5）两轴交错角为090的蜗杆传动中，其正确的啮合条件是，和（等值同向）。（6）闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括三个部分：，和。（7）在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好，一般蜗杆头数取=1z 。（8）阿基米德蜗杆传动在中间平面相当于与相啮合。（9）变位蜗杆传动只改变的尺寸，而尺寸不变。（10）在标准蜗杆传动中，当蜗杆为主动时，若蜗杆头数1z 和模数m 一定时，增大直径系数q ，则蜗杆刚度；若增大导程角γ，则传动效率。（11）蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生齿面失效，热平衡计算的条件是单位时间内等于同时间内的。（12）蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数262>z 是为了；802

机械设计课程设计蜗杆

机械设计课程设计蜗杆 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

机械设计课程设计计算说明书设计题目链式运输机传动装置专业班级设计者指导教师

目录一设计任务书 (3) 二传动方案的拟定 (4) 三电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 (6) 四传动零件的设计计算 (11) 1. 蜗杆及蜗轮的设计计算 (11) 2. 开式齿轮的设计计算 (15) 五蜗轮轴的设计计算及校核 (20) 六轴承及键的设计计算及校核 (28) 七箱体的设计计算 (33) 八减速器结构与附件及润滑和密封的概要说明 (35) 九设计小结 (38) 十参考文献 (39)

一．设计任务书（1）设计题目：链式运输机传动装置设计链式运输机的动装置，如图所示。工作条件为：链式输送机在常温下工作，负荷基本平稳，输送链工作速度V的允许误差为±5％；两班连续工作制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为5年，每年280个工作日。（2）原始数据二. 传动方案的拟定运输机牵引力 F(KN) 鼓轮圆周速度（允许误差 ±%5）V(m/s) 鼓轮直径D （mm） 350

（1）传动简图（2）传动方案分析机器一般是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为链轮输送机。本传动方案采用了三级传动，第一级传动为单级蜗轮蜗杆减速器，第二级传动为开式齿轮传动，第三极为链轮传动。蜗轮蜗杆传动可以实现较大的传动比，结构尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，应布置在高速级；开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损较严重，应布置在低速级；链传动的运动不均匀，有冲击，不适于高速传动，故布置在传动的低速级。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT100灰铸铁铸造而成。该工作机采用的是原动机为Y系列三相笼型异步电动机，电压380 V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室内使用比较环保。由于三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损

蜗轮蜗杆的计算

蜗轮、蜗杆的计算公式： 1，传动比=蜗轮齿数÷蜗杆头数 2，中心距=（蜗轮节径+蜗杆节径）÷2 3，蜗轮吼径=（齿数+2）×模数 4，蜗轮节径=模数×齿数 5，蜗杆节径=蜗杆外径-2×模数 6，蜗杆导程=π×模数×头数 7，螺旋角（导程角）tgβ=（模数×头数）÷蜗杆节径一．基本参数：（1）模数m和压力角α：在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数m a1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数m t2和压力角αt2，即m a1=m t2=m αa1=αt2 蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为: tgαa=tgαn/cosγ 式中：γ-导程角。（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q 为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。显然，这样很不经济。为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数

规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把及分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即： q=d1/m 常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1及直径系数q，见匹配表。（3）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1＝1-10，推荐 z1＝1，2，4，6。选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1＝1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2＜26时，啮合区显着减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2＞28。另一方面z2也不能过多，当z2＞80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28-70。对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。z1和z2的推荐值见下表

普通圆柱蜗杆传动

普通圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆的齿面(除ZK型蜗杆外)一般是在车床上用直线刀刃的车刀车制的。根据车刀安装位置的不同，所加工出的蜗杆齿面在不同截面中的齿廓曲线也不同。根据不同的齿廓曲线，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)、渐开线蜗杆(ZI蜗杆)、法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)和锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆)等四种。GB10085-88推荐采用ZI蜗杆和ZK蜗杆两种。现将上述四种普通圆柱蜗杆传动所用的蜗杆及配对的蜗轮齿形分别介绍于后：阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面(即端面)上，齿廓为阿基米德螺旋线(图阿基米德蜗杆)，在包含轴线的平面上的齿廓(即轴向齿廓)为直线，其齿形角α0=20°。它可在车床上用直线刀刃的单刀(当导程角γ≤3°时)或双刀(当γ>3°时)车削加工。安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线，如图阿基米德蜗杆所示。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。见动画法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线(图<法向直廓蜗杆>)，法面(N-N)齿廓为直线。ZN蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。刀具的安装形式如图<法向直廓蜗杆>所示。这种蜗杆磨削起来也比较困难。见动画渐开线蜗杆(ZI蜗杆)这种蜗杆的端面齿廓为渐开线(图<渐开线蜗杆>),所以它相当于一个少齿数(齿数等于蜗杆头数)、大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。ZI蜗杆可用两把直线刀刃的车刀在车床上车削加工。刀刃顶面应与基圆柱相切，其中一把刀具高于蜗杆轴线，另一把刀具则低于蜗杆轴线，如图<渐开线蜗杆>所示。刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。这种蜗杆可以在专用机床上磨削。见动画锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆)这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时，铣刀(或砂轮)回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面(图<锥面包络圆柱蜗杆>)，在I-I及N-N截面上的齿廓均为曲线(图<锥面包络圆柱蜗杆>)。这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。至于与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，则完全随蜗杆的齿廓而异。蜗轮一般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合，切削蜗轮的滚刀齿廓，应与蜗杆的齿廓一致；深切时的中心距，也应与蜗杆传动的中心距相同。蜗杆的头数选择选择蜗杆头数z1时，主要考虑传动比、效率和制造三个方面

第4章蜗杆传动_题目及答案 (3)

第四章蜗杆传动一、简答题：（1）在材料铸铁或MPa b 300>σ的蜗轮齿面接触强度计算中，为什么许用应力与齿面相对滑动速度有关？（2）说明蜗杆头数1z 及蜗轮齿数2z 的多少对蜗杆传动性能的影响？（3）闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？（4）蜗杆传动有哪些特点？应用于什么场合？（5）蜗杆导程角γ大小不同时，其相应的蜗杆加工方法有何特点？蜗杆传动以什么面定义标准模数？（6）为什么要引入蜗杆直径系数？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度、啮合效率及尺寸有何影响？（7）蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？（8）影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？导程角γ的大小对效率有何影响？（9）为什么蜗杆传动只计算蜗轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？许用应力如何确定？（10）蜗杆传动的热平衡如何计算？可采用哪些措施来改善散热条件？二、填空题：（1）减速蜗杆传动中，主要的失效形式为、、，常发生在。（2）普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是和。（3）有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知21=z ，8=q ，422=z ，中间平面上模数mm m 8=，压力角020=α，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径=1d mm ，传动中心距=a mm ，传动比=i 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线角升γ=arctan 蜗轮为旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角

蜗轮蜗杆的设计计算

蜗轮蜗杆的设计计算 1、根据GB/10085-1988推荐采用渐开线蜗杆（ZI ）。 2、根据传动功率不大，速度中等，蜗杆45钢，因为希望效率高些，耐磨性好，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度45-55HRC ，蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1金属铸造，为节约贵重金的有色金属。仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100铸造。 3、按持卖你接触疲劳强度进行设计 a ≥32H 2])] [(σP E z z KT （1）作用在蜗轮上的转矩2T （2）按1Z =2 ，η= 2T =?610?2p 2n =?610??mm ?N 确定载荷系数K ，取A K = βK =1 v K = 所以得K= A K ? βK ?v K =?? （3）确定弹性影响系数E Z =16021MPa （铸锡青铜蜗轮与钢蜗杆相配）（4）确定接触系数p Z 假设a d 1= 从表11-18查得p Z = （5）确定接触应力[H σ] 根据材料ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ，从表11-7查得蜗轮许用应力 '][H σ=268MPa N=60j 2n h L =???20=?8 10 寿命系数HN K =8871074.110?=067则 [H σ] =HN K ?'][H σ=?= （6）计算中心距 a ≥32])56 .1799.2160(8625821.1??? = 取a=100.因为i-15 故从表11-15中取模数m=5 1d =50mm

这时 a d 1=100 50= 从图11-18，可查的接触系数'Z ρ=<,所以计算结果可用。 4、蜗杆蜗轮的主要参数（1）蜗杆：轴向齿距Pa=得直径系数q=10 齿顶园直径a1d =60，齿根圆f1d =38，分度圆导角r=11 18 36 ，蜗杆轴向齿厚Sa=5π/2= （2）蜗轮齿数2Z =31 变位系数2x = 验算传动比i=2Z /1Z =31/2= 误差为15 155.15-=%，在允许范围内，所以可行。蜗轮分度圆直径2d =m ?2Z =5?31=155mm 蜗轮喉圆直径a2d =2d +2a2h =155+2?5=165mm 蜗轮齿根圆直径f2d =2d +2f2h =??=143mm 蜗轮喉母圆半径g2r =a-a2d 21=100-1552 1?= 5、校核齿根弯曲疲劳强度 F σ=m d d KT 53.12122Fa Y βY ≤][F σ 当量齿数v2Z = 31.11cos 2 Z =31/ = 根据2x = v2Z =从图11-19查得齿形系数2Fa Y = βY =1-r/140=140= F σ=][F σFN K ，2从11-8查得ZCuSn10P1制造蜗轮时许用弯曲应力][F σ=56MPa 寿命系数 FN K =98 61074.110?= F σ=5 501558625821.153.1??????，弯曲强度满足要求。 6、验算效率

蜗轮蜗杆设计计算书A

蜗轮蜗杆设计计算书 2005年2月1日

基本参数：中心距：a=270mm 蜗杆轴面模数（蜗轮端面模数）：m x =9 蜗杆头数：Z 1=1 蜗轮齿数：Z 2=47 蜗杆分度圆直径：d 1=φ112.859mm 蜗轮分度圆直径：d2=φ427mm 蜗杆顶圆修形后直径：φ130mm 圆柱蜗杆传动几何计算：蜗杆轴面模数（蜗轮端面模数）：9 传动比：471 471221====Z Z n n i 蜗杆直径系数（蜗杆特性系数）： 5399.129 859.1121=== x m d q 变位系数： ()()23005.0475399.125.092705.02=+-=+-=Z q m a x x 蜗杆分度圆柱上螺旋线升角： "34'3345399 .1211?===arctg q Z arctg γ 蜗杆节圆柱上螺旋线升角： "55'23423005.025399.1212'1?=??? ???+=??? ? ??+=arctg x q Z arctg γ 蜗杆轴面齿形角（阿基米德螺线蜗杆）：?=20α

蜗杆（蜗轮）法面齿形角： ()()"30'5619"34'334cos 20cos ?=??==tg arctg tg arctg n γαα 径向间隙：8.192.02.0=?==x m c 蜗杆、蜗轮齿顶高：h a1=m x =9 h a2=(1+x)m x =(1+0.23005)×9=11.07045 蜗杆、蜗轮齿根高：h f1=1.2m x =1.2×9=10.8 h f2=(1.2-x)m x =(1.2-0.23005) ×9=8.72955 蜗杆、蜗轮分度圆直径：d 1=112.859mm d2=423mm 蜗杆、蜗轮节圆直径： d w1=(q+2x)m x =(12.5399+2×0.23005 ) ×9=117 d w2=d 2=423 蜗杆、蜗轮顶圆直径： d a1=（q+2）m x =(12.5399+2) ×9=130.8591 d a2=(Z2+2+2x)m x =(47+2+2×0.23005) ×9=445.1409 蜗杆、蜗轮齿根圆直径： d f1=(q-2.4)m x =(12.5399-2.4)×9=91.2591 d f2=(Z2+2x-2.4)m x =(47+2×0.23005-2.4) ×9=405.5409 蜗杆轴向齿距：p x =πm x =π9=28.2743 蜗杆沿分度圆柱上的轴向齿厚： s 1=0.5πm x =0.5×28.2743=14.1372 当采用加厚蜗轮时：

普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算

普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算 1．基本参数：（1）模数m和压力角α：在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数m a1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数m t2和压力角αt2，即 m a1=m t2=mαa1=αt2 蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为: tgαa=tgαn/cosγ 式中：γ-导程角。（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q 为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。显然，这样很不经济。为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把及分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即： q=d1/m 常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1及直径系数q，见匹配表。（3）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1＝1-10，推荐z1＝1，2，4，6。选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1＝1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。

蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2＜26时，啮合区显著减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2＞28。另一方面z2也不能过多，当z2＞80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28-70。对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。z1和z2的推荐值见下表（4）导程角γ 蜗杆的形成原理与螺旋相同，所以蜗杆轴向齿距p a与蜗杆导程p z的关系为p z＝z1p a，由下图可知： tanγ=p z／πd1＝z1p a／πd1＝z1m／d1＝z1／q 导程角γ的范围为3.5°一33°。导程角的大小与效率有关。导程角大时，效率高，通常γ＝15°-30°。并多采用多头蜗杆。但导程角过大，蜗杆车削困难。导程角小时，效率低，但可以自锁，通常γ＝3.5°一4.5° 5）传动比I 传动比i=n主动1/n从动2 蜗杆为主动的减速运动中

齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链轮传动的优缺点超全

几种传动形式之间的比较齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：（1）传递动力大、效率高；（2）寿命长，工作平稳，可靠性高；（3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动齿轮传动与带传动相比主要缺点有：（1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；（2）不宜作远距离传动。 (3 ) 无过载保护 (4 ) 需专门加工设备

蜗轮蜗杆用于传递交错轴之间的回转运动和动力带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传递运动和力的，适用于传递两轴中心距较大的场合链传动的特点:①和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;③和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小;④传递效率较高,一般可达～;⑤链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象;⑥安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等. 带传动(皮带传动)特点(优点和缺点):①结构简单,适用于两轴中心距较大的传动场合;②传动平稳无噪声,能缓冲、吸振;③过载时带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用;④不能保证精确的传动比.带轮材料一般是铸铁等. 齿轮传动的特点:①能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠;②传递的功率和速度范围较大;③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比;④传动效率高,使用寿命长;⑤齿轮的制造、安装要求较高.齿轮材料一般是铸铁等. 涡轮蜗杆传动最主要的特点就是具有反向自锁的功能，而且相比其它传动具有较大的速比，涡轮蜗杆的输入、输出轴不在同一轴线上，甚至不在同一个平面上。自身的缺点，那就是涡轮蜗杆的传动效率不够高，精度也不是很高

机械设计课程设计(蜗杆)

机械设计课程设计计算说明书设计题目链式运输机传动装置专业班级设计者指导教师

一．设计任务书（1）设计题目：链式运输机传动装置设计链式运输机的动装置，如图所示。工作条件为：链式输送机在常温下工作，负荷基本平稳，输送链工作速度V的允许误差为±5％；两班连续工作制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为5年，每年280个工作日。（2）原始数据运输机牵引力 F(KN) 鼓轮圆周速度（允许误差±%5） V(m/s) 鼓轮直径D （mm） 0.95 0.31 350

二. 传动方案的拟定（1）传动简图（2）传动方案分析机器一般是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为链轮输送机。本传动方案采用了三级传动，第一级传动为单级蜗轮蜗杆减速器，第二级传动为开式齿轮传动，第三极为链轮传动。蜗轮蜗杆传动可以实现较大的传动比，结构尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，应布置在高速级；开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损较严重，应布置在低速级；链传动的运动不均匀，有冲击，不适于高速传动，故布置在传动的低速级。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT100灰铸铁铸造而成。该工作机采用的是原动机为Y系列三相笼型异步电动机，电压380 V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，另外

机械设计习题与答案19蜗杆传动

十九蜗杆传动习题与参考答案一、选择题 1 与齿轮传动相比较，不能作为蜗杆传动的优点。 A. 传动平稳，噪声小 B. 传动效率高 C. 可产生自锁 D. 传动比大 2 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的模数，应符合标准值。 A. 法面 B. 端面 C. 中间平面 3 蜗杆直径系数q＝。 A. q=d l/m B. q=d l m C. q=a/d l D. q=a/m 4 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆直径系数q，将使传动效率。 A. 提高 B. 减小 C. 不变 D. 增大也可能减小 z，则传动效率。 5 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数 1 A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 提高，也可能降低 z，则滑动速度。 6 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数 1 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 增大也可能减小 z，则。 7 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数 1 A. 有利于蜗杆加工 B. 有利于提高蜗杆刚度 C. 有利于实现自锁 D. 有利于提高传动效率 8 起吊重物用的手动蜗杆传动，宜采用的蜗杆。 A. 单头、小导程角 B. 单头、大导程角 C. 多头、小导程角 D. 多头、大导程角 9 蜗杆直径d1的标准化，是为了。 A. 有利于测量 B. 有利于蜗杆加工 C. 有利于实现自锁 D. 有利于蜗轮滚刀的标准化 10 蜗杆常用材料是。 A. 40Cr B. GCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LY12 11 蜗轮常用材料是。 A. 40Cr B．GCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LYl2 12 采用变位蜗杆传动时。 A. 仅对蜗杆进行变位 B. 仅对蜗轮进行变位

蜗轮蜗杆设计汇总

蜗轮蜗杆设计摘要蜗杆传动从属齿轮传动，在现代工业中应用非常广泛。蜗轮蜗杆包含两个部分：蜗杆和蜗轮，其齿形大多数由直线、平面或者平面上的曲线经过一次或两次展成运动形成。由于蜗轮蜗杆结构性特点，它用于传递空间两相错轴间的运动和动力。蜗杆传动机构多数情况下蜗杆为主动件，蜗轮为被动件。蜗杆传动具有传动比大、体积小、运转平稳、噪音小等特点。在机床制造业中，普通圆柱蜗杆传动的应用尤为普遍，并且几乎成了一般低速传动工作台和连续分度机构的唯一传动形式；冶金工业轧机压下机构都采用大型蜗杆传动;煤矿设备中的各种类型的绞车及采煤机组牵引传动;起重运输业中各种提升设备及无轨电车等都采用蜗杆传动。其他，在精密仪器设备、军工、宇宙观测仪器中，蜗杆传动常用作分度机构、操纵机构、计算机构、测距机构等等，大型天文望远镜、雷达等也离不开蜗杆传动。关键词：蜗轮蜗杆

目录第一章蜗杆传动的类型和特点 (1) 1.1 蜗杆传动的类型 (1) 1.2 蜗杆传动的特点 (2) 第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (3) 2.1 蜗杆传动的基本参数 (3) 2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 (6) 第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (7) 3.1 蜗杆传动的失效形式和设计准则 (7) 3.2 蜗杆、蜗轮的材料和结构 (8) 第四章蜗轮传动的强度计算 (10) 4.1蜗杆传动的受力分析 (10) 4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (11) 4.3 蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (12) 第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (13) 5.1蜗杆传动的效率 (13) 5.2 蜗杆传动的润滑 (13) 5.3 蜗杆传动的热平衡计算 (15) 结论 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19)

机械设计考研练习题蜗杆传动(20200723160426)

蜗杆传动一选择题 (1) 对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用__B A. 较大的蜗杆直径系数 B.较大的蜗杆分度圆导程角 C.较小的模数 D.较少的蜗杆头数 (2) 蜗杆传动中，是以蜗杆的匚参数、蜗轮的A参数为标准值。 A. 端面 B.轴向 C.法向 ⑶蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去C o A.m al m t2 B. al t2 C. ! 2 D. 1 2，螺旋相同 ⑷设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为A，蜗轮材料为，以减小摩擦力。 A.钢 B.铸铁 C.青铜 D.非金属材料 (5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B o A.点蚀 B.胶合 C.轮齿折断 D.磨损 (6) 下列蜗杆副材料组合中，有B是错误或不恰当的。序号蜗杆蜗轮 40Cr表面淬火ZCuA110Fe3 1 218CrMnTi渗碳淬火ZCuSn10Pb1 345钢淬火ZG340—640 445钢调质HT250 5zCuS n5Pb5Z n5HT150 A. 一组 B.二组 C.三组 D.四组 E.五组 (7) 在标准蜗轮传动中，蜗杆头数一定，加大蜗杆特性系数q将使传动效率______ A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 (8) 在蜗杆传动中，对于滑动速度V s 4m/s的重要传动，应该采用D作为蜗轮齿圈的材料。渗碳淬火钢调质 (9) 在蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对_D来进行的。

A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 (10) 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是B。 A.防止润滑油受热后外溢，造成环境污染 B. 防止润滑油温度过高使润滑条件恶化 C. 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降 D. 防止蜗轮蜗杆发生热变形后正确啮合受到破坏 (11) 图11-1所示蜗杆传动简图中，图 J 转向是正确的。图11-1 (12) 蜗杆所受的圆周力卩廿、轴向力F a1分别与蜗轮所受的B、A大小相等, 方向相反。 A.圆周力F t2 B.轴向力F a2 C.径向力F r2 (13) 与齿轮传动相比，D不是蜗杆传动的优点。 A.传动平稳，噪声小 B.传动比可以很大 C.可以自锁 D.传动效率高 (14) 普通蜗杆传动，蜗杆头数乙常取为A。、2、4、~5 —8 (15) 在蜗杆传动中，通常的传动形式是A。 A.蜗杆主动，蜗轮从动 B.蜗轮主动，蜗杆从动 C.蜗杆或蜗轮主动 D.增速传动 (16) 蜗杆直径系数q(或蜗杆分度圆直径dj值的标准化，是为了C o A.保证蜗杆有足够的刚度 B.提高蜗杆传动的效率 C.利于蜗轮滚刀的标准化 D.便于蜗杆刀具的标准化 (17) 蜗杆传动变位前后，蜗轮的节圆直径 A o A.不变 B.改变

蜗杆传动题目

第七章蜗杆传动（1）说明蜗杆头数1z 及蜗轮齿数2z 的多少对蜗杆传动性能的影响？（2）闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？（3）蜗杆传动有哪些特点？应用于什么场合？（4）蜗杆导程角γ大小不同时，其相应的蜗杆加工方法有何特点？蜗杆传动以什么面定义标准模数？（5）为什么要引入蜗杆直径系数？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度、啮合效率及尺寸有何影响？（6）蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？（7）影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？导程角γ的大小对效率有何影响？（8）为什么蜗杆传动只计算蜗轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？许用应力如何确定？（9）蜗杆传动的热平衡如何计算？可采用哪些措施来改善散热条件？二、填空题：（1）减速蜗杆传动中，主要的失效形式为、、，常发生在。（2）普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是和。（3）有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知21=z ，8=q ，422=z ，中间平面上模数mm m 8=，压力角020=α，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径=1d mm ，传动中心距=a mm ，传动比=i 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线角升γ=arctan 蜗轮为旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角 β= 。（4）蜗杆传动中，蜗杆导程角为γ，分度圆圆周速度为1v ，则其滑动速度s v 为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易发生和。

（5）两轴交错角为090的蜗杆传动中，其正确的啮合条件是，和（等值同向）。（6）闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括三个部分：，和。（7）在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好，一般蜗杆头数取=1z 。（8）阿基米德蜗杆传动在中间平面相当于与相啮合。（9）变位蜗杆传动只改变的尺寸，而尺寸不变。（10）在标准蜗杆传动中，当蜗杆为主动时，若蜗杆头数1z 和模数m 一定时，增大直径系数q ，则蜗杆刚度；若增大导程角γ，则传动效率。（11）蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生齿面失效，热平衡计算的条件是单位时间内等于同时间内的。（12）蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数262>z 是为了；802

第十一章蜗杆传动

第十一章蜗杆传动一、选择题 11-1在蜗杆传动中，如何模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使________。（1）传动效率提高，蜗杆刚度降低（2）传动效率降低，蜗杆刚度提高（3）传动效率和蜗杆刚度都提高（4）传动效率和蜗杆刚度都降低 11-2在蜗杆传动中，其他条件相同，若增加蜗杆头数，将使_____。（1）传动效率提高，滑动速度降低（2）传动效率降低，滑动速度提高（3）传动效率和滑动速度都提高（4）传动效率和滑动速度都降低 11-3 计算蜗杆传动的传动比时，公式__________是错误的。（1）i=w1/w2 (2) i=n1/n2 (3)i=d2/d3 (4) i=Z2/Z1 11-4 阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是_________。（1）m t1=m t2 ,αt1=αt2 ,γ+β=90° (2) m n1=m n2, αn1=αn2γ=β （3）m x1=m t2 ,αx1=αt2 ,γ+β=90 （4）m x1=m t2 ,αx1=αt2 ,γ=β 11-5为了减少蜗轮滚刀型号，有利于刀具标准化，规定______为标准值。（1）蜗轮齿数（2）蜗轮分度圆直径（3）蜗杆头数（4）蜗杆分度圆直径 11-6为了凑中心距或改变传动比，可采用变位蜗杆传动,这时___。（1）仅对蜗杆进行变位（2）仅对蜗轮进行变位（3）同时对蜗杆、蜗轮进行变位11-7 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中____最易发生。（1）点蚀与磨损（2）胶合与磨损（3）轮齿折断与塑性变形 11-8 蜗杆传动中，轮齿承载能力的计算主要是针对__________来进行的。（1）蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度（2）蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度（3）蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度(4) 蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度11-9对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了____。（1）防止润滑油受热膨胀后外溢，造成环境污染（2）防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化（3）防止蜗轮材料在高温下力学性能下降（4）防止蜗杆蜗轮发生热变后，正确啮合受到破坏二、分析与思考 11-10在阿基米德蜗杆传动中，若蜗杆分度圆直径d1，模数m，材料的许用应力及工况等均保持不变，仅将蜗轮齿数由Z2=60增加到Z2′=66,则接触疲劳强度条件考虑，传动的承载能力将变为原来的多少倍？ 11-11为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？可采用哪些措施改善散热条件？ 11-12写出蜗杆传动的热平衡条件式，并说明式中各符号意义。

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