涡轮蜗杆传动 共24页

蜗轮蜗杆传动概述蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种工业设备和机械装置中。

它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来传递动力和转矩，具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点。

下面将对蜗轮蜗杆传动进行概述。

蜗轮蜗杆传动是一种副动副。

副动副是指在传动过程中，动力从一个运动副传递到另一个运动副，而不改变传动方向的一类传动方式。

在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动副，即输入动力的一方，而蜗轮则是被动副，即输出动力的一方。

这种传动方式可以实现大范围的传动比，通常在10:1至100:1之间。

蜗轮蜗杆传动的结构相对简单，占用空间小。

蜗杆是一种类似螺旋的零件，其螺旋线与蜗轮的齿轮相啮合。

蜗杆一般由高硬度的材料制成，如合金钢，以提高其耐磨性和传动效率。

而蜗轮则由灰铸铁或铜制成，以增加其齿轮的强度和耐用性。

蜗轮蜗杆传动的传动过程相对平稳，减少了传动中的冲击和振动。

这是因为蜗杆的螺旋线与蜗轮齿轮的啮合角度较大，一般在5°至15°之间。

这种大的啮合角度使得蜗轮蜗杆传动具有相对较高的传动效率和较低的噪声水平。

此外，蜗轮蜗杆传动还具有一定的自锁性，即在无外力作用下，蜗轮很难被反向转动，这在一些需要保持位置稳定的设备中具有重要作用。

蜗轮蜗杆传动具有广泛的应用领域。

它常用于各种机械装置中，如起重机、输送带、机床等。

在起重机中，蜗轮蜗杆传动可以提供大的传动比，使得起重机能够承载较大的负荷。

在输送带中，蜗轮蜗杆传动可以提供稳定的传动，并且能够适应不同的工作环境。

在机床中，蜗轮蜗杆传动可以提供精确的位置控制和平稳的转速控制。

蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点。

它在各种机械装置和工业设备中得到了广泛应用，发挥着重要的作用。

机械设计基础第12章蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构，广泛应用于机械设备中。

蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动比大、传动平稳等特点，在机械设计中有着重要的应用价值。

蜗轮蜗杆传动是一种通用型的不可逆传动，典型的结构包括蜗轮和蜗杆两个部分。

蜗轮是一种螺旋状的齿轮，其齿面与蜗杆的蜗杆螺旋面相配合。

蜗杆是一种具有螺旋线形状的轴，其作为传动元件，通过旋转运动驱动蜗轮。

蜗轮齿与蜗杆螺旋线的位置关系使得蜗轮只能顺时针旋转，而无法逆时针旋转。

这种结构特点决定了蜗轮蜗杆传动是一种不可逆传动。

蜗轮蜗杆传动的主要工作原理是靠蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面的啮合来实现传动。

在传动过程中，蜗杆通过旋转带动蜗轮转动，从而实现动力传递。

由于蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面接触面积小，所以传动效率相对较低。

为了提高传动效率，降低摩擦损失，需要在蜗轮齿面和蜗杆螺旋面之间添加润滑油。

蜗轮蜗杆传动具有很高的传动比，可达到1:40以上，因此在机械设备中常常使用蜗轮蜗杆传动来实现大速比的传动。

例如在起重机构中，通常采用蜗轮蜗杆传动来提高起重高度。

此外，蜗轮蜗杆传动还可以实现两个轴的不同速度传动，例如在机械车床中使用蜗轮蜗杆传动来实现工件的不同转速。

在机械设计中，蜗轮蜗杆传动的设计需要根据实际应用情况确定传动比、工作环境要求等参数。

首先需要确定传动比，在确定传动比的同时要考虑传动效率和传动正反转的能力。

其次，需要根据工作环境来选择蜗杆和蜗轮的材料，以提高传动的可靠性和耐用性。

还需要注意蜗杆和蜗轮的几何尺寸和配合精度，以保证传动的准确性和稳定性。

此外，在设计过程中还需要进行强度校核、轴承选择等工作，以确保传动的安全可靠。

总之，蜗轮蜗杆传动在机械设计中具有重要的应用价值。

它的特点是传动比大、传动平稳，适用于需要大速比、不可逆传动的场合。

在设计蜗轮蜗杆传动时，需要根据实际应用情况，确定传动比、材料、尺寸、配合精度等参数，以保证传动的稳定性和可靠性。

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人员安全教育及预防突发情况的准备在上一节课我们了解了齿轮传动的相关知识内容，那这节课让我们一起学习一下关于蜗轮蜗杆传动的知识吧。

一、蜗轮蜗杆传动的基本知识1.定义蜗轮蜗杆传动是用来传递空间互相垂直而不相交的两轴间的运动或动力的传动机构(1）只有一个或几个螺旋齿的斜齿轮就是蜗杆(2）蜗杆的类型很多，如阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆、锥面包络圆柱蜗杆和圆弧圆柱蜗杆(3）阿基米德蜗杆的轴向齿廓是直线，法向齿廓为渐开线老师：既然我们了解了什么是蜗杆嘛，什么是涡轮了，请大家阅读书本思考并回答问题。

二、蜗轮(1）与蜗杆组成交错轴齿轮副且轮齿沿着齿宽方向呈内凹弧形的斜齿轮称为蜗轮(2)蜗轮一般在滚齿机上用与蜗杆形状和参数相同的滚刀或飞刀加工而成三、蜗轮蜗杆传动的特点1．特点(1）结构紧凑，工作平稳(2）无噪声、冲击和振动小(3）能得到很大的单级传动比(4）可实现自锁2．应用(1）两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合老师：关于蜗轮蜗杆传动适用于传动比较大，功率不太大的场所，还适用于哪些场所呢？请小组讨论并回答问题。

(2）卷扬机等起重机械中，起安全保护作用(3）机床、汽车、仪器、冶金机械(4）蜗轮一般需用贵重的减摩材料（如青铜)(5)不适用于大功率、长时间工作的场合一、蜗轮蜗杆传动的主要参数1．模数m、压力角(1）蜗杆的轴向模数m1和蜗轮的端面模数m2相等，且为标准值mx1=mt2=m(2）蜗杆的轴向压力角αx和蜗轮的端面压力角α t2相等，且为标准值aX1=at2=α.=20°2．蜗杆导程角y蜗杆导程角y:蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间所夹的锐角老师：请大家观看图片，小组讨论思考蜗杆分度圆直径和什么有关？3.蜗杆分度圆直径d蜗杆分度圆直径d不仅与模数m有关，而且还与头数z和导程角v有关4．蜗杆直径系数qq=d/m5．蜗杆头数和蜗轮齿数蜗杆头数z1=1、2、4、6蜗轮齿数z=29～806.蜗轮蜗杆传动的传动比i7.蜗杆有左旋和右旋，蜗轮也有左旋和右旋。

蜗轮蜗杆传动特点及应用一、引言传动装置在机械工程中起到了至关重要的作用，它们能够将能量从一个地方传递到另一个地方，使得各种机械操作成为可能。

蜗轮蜗杆传动作为一种重要的传动方式，具有很多独特的特点和广泛的应用。

本文将围绕蜗轮蜗杆传动的特点和应用展开全面、详细且深入的探讨。

二、蜗轮蜗杆传动的基本原理蜗轮蜗杆传动是一种通过蜗杆通过滚动来驱动齿轮的传动机构。

在这一传动机构中，蜗杆为主动件，通过蜗杆与蜗轮之间的啮合，将旋转运动转化为轴向运动，从而驱动蜗轮旋转。

三、蜗轮蜗杆传动的特点1. 高减速比蜗轮蜗杆传动具有高减速比的特点，通常可以达到20:1甚至更高的比例。

这使得蜗轮蜗杆传动在需要大比例减速的场合得到广泛应用，例如工业机械中的输送带、提升装置等。

2. 紧凑结构由于蜗轮蜗杆传动通过蜗杆轴向运动来驱动蜗轮旋转，相较于其他传动装置，它具有更加紧凑的结构。

这使得蜗轮蜗杆传动在空间有限的场合得到广泛应用，例如汽车座椅调节机构、摄影器材中的快门装置等。

3. 自锁性蜗轮蜗杆传动具有很好的自锁性，即在停止工作时能够有效地防止反转。

这使得蜗轮蜗杆传动在需要防止自身反转的场合得到广泛应用，例如船舶中的锚组装、摩托车中的刹车装置等。

4. 高精度由于蜗轮蜗杆传动采用了滚动啮合，相较于其他传动装置，它具有更高的精度。

这使得蜗轮蜗杆传动在需要高精度传动的场合得到广泛应用，例如精密机床中的进给装置、数控机床中的伺服装置等。

四、蜗轮蜗杆传动的应用领域1. 工业机械蜗轮蜗杆传动在工业机械领域有着广泛的应用，例如：•输送机：蜗轮蜗杆传动可以实现输送带的准确传动和控制，广泛应用于生产线的各个环节。

•提升装置：蜗轮蜗杆传动可以提供高减速比和紧凑结构，适用于起重机、升降平台等设备的驱动。

2. 汽车制造蜗轮蜗杆传动在汽车制造领域也有广泛应用，例如：•汽车座椅调节机构：蜗轮蜗杆传动可以实现汽车座椅的前后调节和角度调节，为乘坐者提供舒适的驾乘体验。

蜗轮蜗杆传动一、蜗杆传动的特色和类蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮构成的，用于传达空间交织两轴之间的运动和动力。

交织角一般为 90 °。

传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。

1、蜗杆传动的特色传动比大，一般i =10~80 ，最大可达 1000 ；重合度大，传动安稳，噪声低；构造紧凑，可实现反行程自锁；蜗杆传动的主要弊端齿面的相对滑动速度大，效率低；发热量大，不宜大功率、长时间连续工作，蜗轮齿圈用青铜制造，成本较高。

2、应用围：主要用于中小功率，中断工作的场合。

宽泛用于机床、冶金、矿山及起重设施中。

3、蜗杆传动的种类圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆二、蜗杆传动的精度等级现国标规定一般圆柱蜗杆传动共12 个精度等级， 1 级最高， 12 级最低。

关于动力传动，常用6~9 级。

6 级——精细级高速重载齿轮传动（减速箱，汽车，飞机）涡轮圆周速度V ≥10m/s 时；7 级——精细V＜ 7.5m/s 时；8 级——中等精度一般机械中不要求特别精准的齿轮V＜5m/s 时；9 级——低精度精度要求低，低速下工作的齿轮V ≤1.5m/s 时蜗杆和配对涡轮一般取同样的精度等级。

三、螺杆旋向的分类及辨别方法蜗杆旋向分为：左旋和右旋，此中以右旋最为常用。

辨别方法：把蜗杆立起来看螺旋线哪边高，左侧高为左旋，右侧高为右旋。

左旋右旋螺杆还有单头和多头之分用手势确立蜗轮的转向：右旋蜗杆：伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的切向速度 v p2的方向与拇指指向同样。

左旋蜗杆：用右手判断，方法同样。

四、蜗杆传动的主要参数1、中间平面：经过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。

蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）确立。

在主平面，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。

2、模数 m 和压力角α模数 m 是决定齿轮尺寸的一个基本参数。

模数m = 分度圆直径 d / 齿数 z。

（注：在齿顶圆和齿根圆之间，规定必定直径为 d 的圆，作为计算齿轮各部分尺寸的基准，并把这个圆称为分度圆）此中模数 m 的标准值以下（优先采纳第一系列）：压力角：压力角是若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。

蜗轮蜗杆传动的应用和特点研究了这么久蜗轮蜗杆传动，总算发现了一些门道。

先说说蜗轮蜗杆传动的应用吧。

你看那种老式的升降机，就是工地上用来把东西运到高层的那种，好多就用的蜗轮蜗杆传动。

为啥呢？因为蜗轮蜗杆传动有个很大的优点就是能自锁。

我打个比方啊，就好比一个斜坡上有个东西，它自己不会滑下来一样。

在升降机里，要是人站在上面运到半空中，电机突然停了，因为有蜗轮蜗杆传动的自锁特性，平台也不会突然掉下去，就特别安全。

还有啊，在汽车的转向装置里有时候也有它的身影。

我最开始还疑惑呢，汽车里为啥要用这个，后来才知道，蜗轮蜗杆传动可以有比较大的传动比。

就像小齿轮带动大齿轮，转几圈小齿轮，大齿轮才转一点点，这样咱们转动方向盘比较轻松就能让车轮有很大幅度的转向。

不过这里面也有我不明白的地方，汽车转向装置里用蜗轮蜗杆传动的话，它是怎么做到既轻便又准确的呢？再来说说它的特点吧。

刚刚提到的能自锁算是一个很大的特点了。

然后就是传动比大，就像我刚刚说的方向盘那种例子。

而且传动的时候啊，它比较平稳。

我记得看到过一个机械模型，里面的蜗轮蜗杆传动，在工作的时候就没有很大的抖动或者震动的情况。

还有啊，它相对来说结构比较紧凑，在比较小的空间里就能放下。

比如说有些精密的小仪器，里面空间有限，但是用了蜗轮蜗杆传动就能很好地完成动力传递的任务。

这个特点我一开始没注意到，后来看到那个小仪器里的构造才发现。

不过蜗轮蜗杆传动也有缺点，传动效率相对低一些，就好比这个动力经过蜗轮蜗杆传动的时候，有一部分能量会被浪费掉，有点像咱们用水管送水，中间有小窟窿，水会漏出去一些那样。

总之，蜗轮蜗杆传动虽然有缺点，但在很多场景下，它的优点可是非常突出的，不然也不会有那么多地方用它了。

蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。

蜗轮蜗杆传动有如下特点：1）结构紧凑、并能获得很大的传动比，一般传动比为7-80。

2) 工作平稳无噪音3) 传动功率范围大4）可以自锁5）传动效率低，蜗轮常需用有色金属制造。

蜗杆的螺旋有单头与多头之分。

传动比的计算如下：I=n1/n2=z/Kn1-蜗杆的转速 n2-蜗轮的转速 K-蜗杆头数 Z-蜗轮的齿数蜗轮及蜗杆机构一、用途：蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。

蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当於齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。

二、基本参数：模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取0.2）。

其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即蜗轮轴面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值，三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等於蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等於蜗杆的轴面压力角且为标准值，即==m ，==2 当蜗轮蜗杆的交错角为时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。

四、几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同，需注意的几个问题是：蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为，蜗轮的螺旋角，大则传动效率高，当小於啮合齿间当量摩擦角时，机构自锁。

引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目，使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时，q大则大，蜗杆轴的刚度及强度相应增大；一定时，q小则导程角增大，传动效率相应提高。

蜗杆头数推荐值为1、2、4、6，当取小值时，其传动比大，且具有自锁性；当取大值时，传动效率高。

与圆柱齿轮传动不同，蜗杆蜗轮机构传动比不等於，而是，蜗杆蜗轮机构的中心距不等於，而是。

蜗轮蜗杆减速机传动原理详解蜗杆传动：蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。

蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。

1.简介蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。

蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。

蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过两齿。

2.特点(1)传动比大，结构紧凑。

蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。

从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I可达1000。

这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。

(2)传动平稳，无噪音。

因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音都比较小(3)具有自锁性。

蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。

(4)蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。

尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。

(5)发热量大，齿面容易磨损，成本高。

3.圆柱蜗杆圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。

蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。

①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。

阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。

在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。

②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。

蜗轮蜗杆传动工作原理要说这蜗轮蜗杆传动啊，可真是个巧妙的东西，你得听我细细给你道来。

那天，我正好在车间里头转悠，瞅见那机器上的蜗轮蜗杆，心里头就犯起了嘀咕：这玩意儿到底是怎么个转法？于是我就停下脚步，打算好好琢磨琢磨。

你看那蜗杆，它就像一根螺旋线缠绕在圆柱上，活像个调皮的小蛇。

而那蜗轮呢，则像是个布满牙齿的大圆盘子，等着蜗杆来跟它亲热。

蜗杆的螺旋线形状，一旋转起来，就自然而然地跟蜗轮的齿面啮合上了，你说这事儿神奇不神奇？我就琢磨着，这蜗轮蜗杆啊，它们之间的配合就像是咱们俩聊天，你说一句我接一句，顺溜得很。

蜗杆一转，蜗轮就跟着转，就像是咱们俩一唱一和，配合得那叫一个默契。

不过啊，这蜗轮蜗杆传动还有个特点，那就是单向传动。

也就是说，蜗杆能带着蜗轮转，但蜗轮却没法反过来带着蜗杆转。

这就像咱们俩聊天，只能是我问你答，你问我答，不能乱了套。

要说这蜗轮蜗杆传动的好处啊，那可多了去了。

它传动比大，能实现高速比的传动，就像咱们平时说的“以小搏大”，挺有意思的。

而且啊，它还能承受大负载，就像咱们俩抬个重东西，虽然累，但也能扛得住。

不过啊，它也有个缺点，那就是效率不高。

就像是咱们俩聊天，虽然聊得挺欢，但有时候也会觉得累，得停下来歇歇。

所以啊，这蜗轮蜗杆传动也得有个度，不能一直转个不停。

我记得那天，我还跟旁边的小李聊起了这蜗轮蜗杆传动。

他说：“老刘啊，你看这蜗轮蜗杆传动，就像是咱们俩的友谊，虽然有时候会有些摩擦，但始终还是紧紧地连在一起。

”我一听这话，心里头就暖洋洋的，觉得这小子说得还挺有道理。

所以啊，这蜗轮蜗杆传动啊，不仅是个机械原理，它还包含着咱们人与人之间的相处之道。

咱们得好好琢磨琢磨，才能把它用得更好，更顺手。

你说是不是这个理儿？。