蜗轮蜗杆的材料选择[1]

小模数蜗轮蜗杆设计标准一、设计基础小模数蜗轮蜗杆的设计应遵循以下基础原则：1. 标准化：设计时应尽可能遵循已有的标准，以提高设计的通用性和互换性。

2. 高效性：设计时应追求高效传动，以降低能耗，提高设备性能。

3. 可靠性：设计时应考虑可靠性，选用耐磨、耐腐蚀的材料，并采取适当的热处理工艺。

4. 经济性：设计时应考虑成本因素，选用价格合理的材料和工艺，以降低制造成本。

二、蜗轮设计蜗轮设计应考虑以下因素：1. 材料：蜗轮材料应具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，一般选用铸铁、铜合金或铝合金等材料。

2. 齿形：蜗轮齿形应符合设计要求，以确保与蜗杆的正确啮合。

常用的齿形有阿基米德蜗轮、法向直廓蜗轮等。

3. 参数选择：蜗轮参数选择应考虑传动比、效率、寿命等因素，以确保蜗轮蜗杆传动的性能和可靠性。

4. 结构设计：蜗轮结构设计应合理，以确保安装方便、维护简单。

三、蜗杆设计蜗杆设计应考虑以下因素：1. 材料：蜗杆材料应具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，一般选用合金钢、不锈钢等材料。

2. 齿形：蜗杆齿形应符合设计要求，以确保与蜗轮的正确啮合。

常用的齿形有阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆等。

3. 参数选择：蜗杆参数选择应考虑传动比、效率、寿命等因素，以确保蜗轮蜗杆传动的性能和可靠性。

4. 结构设计：蜗杆结构设计应合理，以确保安装方便、维护简单。

四、精度要求小模数蜗轮蜗杆的精度要求应符合相应的国家标准或行业标准。

一般来说，精度等级应与传动性能要求和使用场合相匹配。

对于一般传动系统，推荐采用IT7~IT9级精度等级；对于高精度传动系统，推荐采用IT6~IT5级精度等级。

在选择精度等级时，还需考虑使用环境、工作条件等因素的影响。

五、热处理工艺小模数蜗轮蜗杆在制造过程中需要进行适当的热处理工艺以提高其耐磨性和耐腐蚀性。

常用的热处理工艺包括表面淬火、渗碳淬火、氮化处理等。

在选择热处理工艺时，应根据材料种类和使用要求进行选择，并控制好热处理温度、时间等参数，以确保热处理质量。

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/mB. q=d l mC. q=a/d lD. q=a/m4 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5 ★在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数1z，则传动效率。

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1A. 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1A. 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. 40CrB. GCrl5C. ZCuSnl0P1D. LY1211 ★蜗轮常用材料是。

A. 40Cr B．GCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LYl214 蜗杆传动的当量摩擦系数f v随齿面相对滑动速度的增大而。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 可能增大也可能减小15 提高蜗杆传动效率的最有效的方法是。

zA. 增大模数mB. 增加蜗杆头数1C. 增大直径系数qD. 减小直径系数q16 闭式蜗杆传动的主要失效形式是。

A. 蜗杆断裂B. 蜗轮轮齿折断C. 磨粒磨损D. 胶合、疲劳点蚀17 用计算蜗杆传动比是错误的。

蜗轮蜗杆设计步骤蜗轮蜗杆设计步骤：步骤一：确定工作参数首先需要确定蜗轮蜗杆的工作参数，例如传递功率、转速、转矩、受力方向等。

这些参数将决定蜗轮蜗杆的基本设计参数。

步骤二：选择材料在确定工作参数之后，需要根据工作条件选择适合的材料。

蜗轮一般选用高强度的材料，例如硬质合金、铸钢、铸铁等。

对于蜗杆来说，一般选用高硬度、高强度的材料，例如45钢、40Cr、35CrMo等。

步骤三：计算传动比传动比 = 蜗轮齿数 ÷蜗杆螺旋线高度。

传动比决定了蜗轮和蜗杆的相对转速和转矩大小。

步骤四：选择蜗杆模数蜗杆的模数可以根据蜗轮和蜗杆的传动比和齿数来选择，一般在0.2～2之间。

步骤五：计算齿距和齿宽齿距和齿宽需要结合蜗轮和蜗杆的模数和齿数来计算，保证蜗轮蜗杆的齿轮啮合平稳。

步骤六：计算螺距角螺距角是蜗杆的重要参数。

螺距角过大会造成摩擦力过大，螺距角过小则会导致螺杆摩擦力不足。

一般螺距角为5°至30°。

步骤七：计算轴心距和啮合角轴心距和啮合角是设计蜗轮蜗杆过程中非常重要的参数，需要根据传动比、模数、齿数等因素来计算。

步骤八：校核设计参数设计蜗轮蜗杆的参数后，需要进行校核检验，确保设计参数的合理性和可靠性。

校核包括强度校核、接触应力校核等。

步骤九：设计蜗轮蜗杆装配尺寸蜗轮蜗杆装配尺寸需要考虑啮合状态下的轴向间隙、径向间隙和公差等因素。

在设计装配尺寸时需要考虑到装配的方便性和精度要求。

步骤十：绘制蜗轮蜗杆图纸蜗轮蜗杆图纸需要按照设计参数进行详细绘制，包括蜗轮和蜗杆的各项参数和装配尺寸等。

绘制时需要考虑到制造的方便性和加工精度要求。

以上是蜗轮蜗杆的设计步骤，设计时需要注意各个参数的合理性和可靠性，同时考虑到加工和制造的实际情况。

蜗轮蜗杆设计步骤第一步：确定传动比蜗轮蜗杆传动是一种非常特殊的传动方式，它的传动比取决于蜗杆的头数、蜗轮的齿数、蜗杆的导程角以及蜗轮与蜗杆轴线的交角等因素。

设计蜗轮蜗杆传动时，要根据传动要求和传动动力参数来计算传动比。

第二步：选择材料在选择蜗轮和蜗杆的材料时，考虑到它们的载荷、传动功率和工作环境温度等因素。

通常，蜗轮和蜗杆都可以采用高强度的合金钢材料。

第三步：确定齿轮参数蜗轮的齿数和模数都是通过计算得到。

注意，蜗轮的轴向厚度越小，蜗杆的导程角越小，那么蜗轮和蜗杆的接触线就会越靠近齿面根部。

在选择齿轮参数时需要进行综合考虑，以保证蜗轮蜗杆传动的良好性能。

第四步：计算蜗杆的导程和展角根据蜗杆轴线与垂直轴线的夹角以及螺旋线的参数，可以计算出蜗杆的导程和展角。

展角的计算对于蜗轮蜗杆传动来说非常重要，因为它直接影响到传动效率和噪声。

一般来说，展角越大，传动效率越高，但噪声也会增加。

第五步：计算蜗轮蜗杆的几何参数根据蜗杆的导程、蜗轮的模数和齿数，可以计算出蜗轮和蜗杆的几何参数，包括齿顶直径、节圆直径、齿根直径、齿顶高度、齿根高度和重要齿廓参数。

这些参数决定了蜗轮蜗杆传动的传动效率、运行平稳性和噪声等关键性能指标。

第六步：进行蜗轮蜗杆的装配在进行蜗轮蜗杆的装配之前，需要对蜗轮齿形进行测量，以保证齿形质量。

然后，将蜗轮和蜗杆进行配合，精确控制配合间隙大小。

还要注意蜗轮和蜗杆的对中度和平行度等装配要求，以保证传动系统的稳定性和性能。

总结：1. 传动效率的优化：传动效率是蜗轮蜗杆传动系统的重要性能指标，也是设计过程中需要优化的关键因素之一。

通常情况下，使用高质量的蜗轮和蜗杆、采用适当的润滑方式、控制装配精度、优化齿轮参数以及合理设计蜗杆展角等方法，可以大大提高传动效率。

2. 噪声的控制：蜗轮蜗杆传动在工作时容易产生噪声，主要是由于蜗轮和蜗杆的接触面积较小，表面接触压力较大，同时还会在传动过程中产生震动和共振。

为了降低噪声，可以优化设计参数、采用低噪声等级的蜗轮和蜗杆材料、选用合适的蜗杆展角、进行制造精度控制以及采用降噪材料等方式。

圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。

蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。

在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。

蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。

若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。

计算速比（i）的公式如下：i=蜗杆转速n1蜗轮转速n2=蜗轮齿数z2蜗杆头数z11、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。

（1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。

对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。

标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。

表A图1图2（2）蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时，最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。

但由于同一模数蜗杆，其直径可以各不相同，这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀，才能满足蜗轮加工需求。

为了减少蜗轮滚刀数目，在规定标准模数的同时，对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化，且与m 有一定的匹配。

蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值，称蜗杆的直径系数。

即q=蜗杆分度圆直径模数=d1m d1=mq有关标准模数m 与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A （3） 蜗杆导程角r 当蜗杆的q 和z1选定后，在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。

为导程角、导程和分度圆直径的关系。

tan r=导程分度圆周长 = 蜗杆头数x 轴向齿距分度圆周长 =z1px d1π =z1πm πm q =z1q相互啮合的蜗轮蜗杆，其导程角的大小与方向应相同。

（4） 中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a 与模数m 、蜗杆直径系数q 以及蜗轮齿数z2间的关系式如下：a=d1+d22 =m q(q+z2)蜗杆各部尺寸如表B蜗轮各部尺寸如表C2、 蜗轮蜗杆的画法(1) 蜗杆的规定画法 参照图1图2 （2）蜗轮的规定画法 参照图1图2 （3）蜗轮蜗杆啮合画法 参照图1图2.。

金范蜗轮蜗杆传动型减速机的材料材质一、箱体（外壳、壳体）1、材料有灰口铸铁、球墨铸铁、铸钢、钢板焊接、铸造铝合金。

2、灰口铸铁材质有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350球墨铸铁有QT900-2、QT800-2、QT700-2、QT600-3、QT500-7、QT450-10、QT450—15、QT450-18铸钢有ZG200-400（ZG15）、ZG230-450（ZG25）、ZG270-500（ZG35）、ZG310-570（ZG45）、ZG340-640（ZG55）钢板有Q195（A1）、Q215（A2）、Q235（A3）、Q255（A4）、Q275（A5）。

铸造铝合金有ZL401、ZL402所有的材质排列顺序都是从次到好。

牌号的意义：H是灰字拼音的首写字母，T是铁字的首写字母，100是材质的牌号。

其他牌号意义一样，小括号内的是老牌号。

简称：灰铁、球铁、铸钢、焊接体。

灰口铸铁的优点是变形量小、抗压、易加工。

球墨铸铁的优点是韧性大、耐磨。

铸钢体的优点是抗弯强度大、能承受较大的扭力。

钢板焊接的优点是不用模型适用于非标产品单件加工或小批量产品。

铸造铝合金的优点重量轻、美观。

3、箱体（外壳、壳体）的区分一是材料、二是材质、三是壁厚。

材料和材质差的是单价，壁厚差的是重量。

4、所有型号的减速机箱体（外壳、壳体）一般情况不会超出以上材料的范围，也有个别的要求其他材质的。

二、每种型号所包含的零件如下：1、TPG、TPU、TPS、TPO、PWU、PWO、PWS、HWT、HWB、KWU、KWO、KWS、LKW、CWU、CWO、CWS、LCW、WHX、WHS、WHC、WHT、SCWS、SCWO、SCWU、CCWU、CCWO、CCWS、NMRV、WD、WS、WC、WXJ、WSJ、WCJ、WPA、WPO、WPS以上型号里包括箱体（外壳、壳体）、蜗轮轮缘、蜗轮轮芯、蜗杆、输出轴、端盖、轴承、油封、螺丝。

蜗轮蜗杆设计步骤蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构，它可以将高速旋转的电机转换成低速高扭矩的输出，广泛应用于各种机械设备中。

在设计蜗轮蜗杆时，需要遵循一定的步骤，以确保传动系统的可靠性和高效性。

本文将介绍蜗轮蜗杆设计的步骤和注意事项。

一、确定传动比和输出扭矩在设计蜗轮蜗杆传动系统时，首先需要确定传动比和输出扭矩。

传动比是指输入轴转速与输出轴转速的比值，通常用i表示。

输出扭矩是指输出轴所能提供的扭矩大小，通常用T表示。

传动比和输出扭矩的确定需要考虑到传动系统的工作条件和要求，如负载大小、转速范围、传动效率等。

二、选择蜗轮和蜗杆的材料和加工工艺蜗轮和蜗杆是蜗轮蜗杆传动系统的核心部件，其材料和加工工艺的选择对传动系统的性能和寿命有着重要的影响。

一般来说，蜗轮和蜗杆的材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等特点。

常用的材料有合金钢、不锈钢、铜合金等。

加工工艺方面，蜗轮和蜗杆的加工精度要求较高，通常采用数控加工或磨削加工等高精度加工工艺。

三、确定蜗轮和蜗杆的几何参数蜗轮和蜗杆的几何参数包括蜗轮的齿数、蜗杆的螺旋角、蜗杆的导程等。

这些参数的确定需要考虑到传动比、输出扭矩、传动效率等因素。

一般来说，蜗轮的齿数越多，传动效率越高，但制造难度也越大；蜗杆的螺旋角越小，传动效率越高，但输出扭矩也越小。

四、进行传动系统的设计计算在确定了传动比、输出扭矩、蜗轮和蜗杆的几何参数后，需要进行传动系统的设计计算，以确定各个部件的尺寸和工作参数。

设计计算包括蜗轮和蜗杆的模数、齿宽、轴径、轴承尺寸、传动效率等参数的计算。

设计计算的准确性和合理性对传动系统的性能和寿命有着重要的影响。

五、进行传动系统的结构设计在进行传动系统的结构设计时，需要考虑到传动系统的安装、维修和保养等方面的要求。

传动系统的结构设计应尽可能简单、紧凑、可靠，方便安装和维修。

同时，还需要考虑到传动系统的密封性、散热性等方面的问题，以确保传动系统的正常工作。

六、进行传动系统的试验和验证在完成传动系统的设计和制造后，需要进行试验和验证，以确保传动系统的性能和可靠性。

蜗轮蜗杆设计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，平常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T O C\o"1-3"\h\z\u第一章蜗杆传动的类型和特点 (89)1.1蜗杆传动的类型 (89)1.2蜗杆传动的特点 (90)第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (91)2.1蜗杆传动的基本参数 (91)2.2蜗杆传动的几何尺寸计算 (94)第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (95)3.1蜗杆传动的失效形式和设计准则 (95)3.2蜗杆、蜗轮的材料和结构 (96)第四章蜗轮传动的强度计算 (98)4.1蜗杆传动的受力分析 (98)4.2蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (98)4.3蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (100)第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (101)5.1蜗杆传动的效率 (101)5.2蜗杆传动的润滑 (101)5.3蜗杆传动的热平衡计算........................错误!未定义书签。

结论.. (105)致谢 (106)参考文献 (107)第一章蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成，用来传递空间两交错轴的运动和动力。

4.2.5夹具中重要结构的尺寸计算在本夹具中采用手动的蜗轮蜗杆机构带动转盘转动，从而使得工件转动，在铣刀的作用下进而使得工件被加工的加工模式。

因此蜗轮蜗杆机构的设计在本夹具设计中占有很重要的地位。

①蜗轮蜗杆的材料蜗轮蜗杆的材料不仅要具有足够的强度，更重要的是应具有良好的跑合性、减磨性及耐磨性。

蜗杆一般用碳钢或者合金钢制成，对于不太重要的传动及低速中载蜗杆，可采用40和45钢等，经调质硬度在220~300HBS 。

常用的蜗轮材料为铸造锡青铜、铸造铝青铜及铸铁等，效率要求不高时，特别是要求自锁时，可采用灰铸铁，为了防止变形，一般要对蜗轮进行时效处理。

综合考虑，在本机构中蜗杆采用45碳钢调质处理，硬度在220~250HBS ，蜗轮采用灰铸铁HT150。

②蜗轮蜗杆的尺寸设计在蜗杆传动中，由于材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度通常高于蜗轮齿的强度，所以失效常发生在蜗轮轮齿上。

在一般情况下，蜗轮轮齿因弯曲疲劳强度不足而失效的情况较少，只有在蜗轮齿数很多或开式传动中，才需要以保证齿根弯曲疲劳强度作为主要计算准则，因此对于闭式蜗杆传动，通常是按齿面接触疲劳强度进行设计，而按齿根弯曲疲劳强度进行校核。

蜗杆头数常取 =1z 1 ~ 6 ，考虑到自锁取1z =1,按规定蜗杆头数1z =1时，蜗轮齿数402>z ，传动比4012>=z z i 取 2z =42蜗杆设计公式[]22212496⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥H z KT d m σ 3mm 式中 []H σ — 蜗轮材料的许用接触应力[][][]87''10N Z H N H H σσσ=•=[]'H σ—蜗轮材料的基本许用接触应力 取值为125 MPaN Z — 接触疲劳强度的寿命系数N — 应力循环次数 取N=71025⨯2T = 9.7 M N •K= 1代入数据得 312194mm d m ≥由查表得标准模数 m 和蜗杆分度圆直径 1d 的值分别为 2.5和35.5 蜗杆的分度圆柱导程角 γ11tan d m z =γ 代入数据得 γ=︒4○3蜗轮蜗杆的尺寸校核 []F Fa F Y md d KT σγσ≤•=2212cos 53.1 [][]9610N F F •'=σσ 代入数据得 []MPa F 15=σ MPa F 73.3=σ 满足条件 []F F σσ≤由以上分析和计算得出蜗轮蜗杆的几何参数为 mm d 5.351= d 2=105mm 11=Z 422=Z 5.2=m ︒=4γ。

小模数蜗轮蜗杆设计标准一、引言小模数蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动形式，具有传动效率高、噪音低、可靠性高等优点，广泛应用于工业生产中。

为了保证小模数蜗轮蜗杆传动的设计和制造质量，制定并实施设计标准是非常必要的。

二、技术要求1. 材料选择小模数蜗轮蜗杆的制造材料应符合国家标准，具有良好的韧性和耐磨性，常见材料有45钢、40Cr等。

2. 设计参数小模数蜗轮蜗杆的设计参数应满足传动比、效率、载荷等要求，同时考虑传动的可靠性和稳定性。

3. 绘图要求设计图纸应包括蜗轮蜗杆的主要尺寸、公差、表面粗糙度等内容，标注清晰，方便制造和检验。

4. 蜗轮蜗杆的加工工艺制造工艺应满足蜗轮蜗杆的质量要求，包括车削、磨齿、热处理等工艺流程，确保产品的精度和可靠性。

5. 性能测试蜗轮蜗杆传动装置应进行性能测试，包括传动效率、噪音、温升等指标的测试，确保产品符合设计要求。

三、质量控制1. 接受检验蜗轮蜗杆传动装置应进行全面的检验，包括外观检查、尺寸测量、齿轮啮合检查等，确保产品质量符合标准要求。

2. 过程控制在生产过程中应加强质量控制，防止缺陷产品流入市场，保证产品的可靠性和安全性。

3. 衍生产品衍生产品的设计和制造应遵循相关标准，不得出现设计缺陷和生产质量问题，确保产品安全可靠。

四、标准修订小模数蜗轮蜗杆设计标准应随着技术的发展不断修订和完善，包括材料、工艺、测试方法等方面的更新，以适应市场需求和技术发展。

五、结论小模数蜗轮蜗杆设计标准的制定和实施对于保证产品质量、提高产业竞争力具有重要意义，需要加强标准的宣传和执行，促进企业提升产品品质，推动产业健康发展。