(完整版)_蜗轮蜗杆传动

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。

蜗轮蜗杆讲解
蜗轮蜗杆传动是一种特殊的交错轴斜齿轮传动，主要由蜗杆和蜗轮组成。

以下是关于蜗轮蜗杆传动的详细讲解：
1. 组成：
* 蜗杆：具有一个或几个螺旋齿，并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副的齿轮。

其分度曲面可以是圆柱面、圆锥面或圆环面。

* 蜗轮：类似斜齿圆柱齿轮，但为了改善啮合情况，通常将其齿廓做成圆弧形，以包住蜗杆部分。

2. 工作原理：
* 蜗轮蜗杆传动时，蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。

* 蜗杆和螺纹类似，有右旋和左旋之分，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。

* 当蜗杆升角小于齿轮间的当量摩擦角时，蜗杆蜗轮传动具有反行程自锁性，即只能以蜗杆带动蜗轮，不能以蜗轮带动蜗杆。

3. 特点：
* 传动比大：这意味着当蜗杆转动一定的角度时，蜗轮可以转动更大的角度。

* 结构紧凑：由于其紧凑的结构，蜗轮蜗杆传动通常用于需要较小空间的应用。

* 传动平稳，无噪声：这使得蜗轮蜗杆传动在需要平稳、安静的场合特别有用。

* 具有自锁性：如上所述，当蜗杆升角小于齿轮间的当量摩擦角时，传动具有反行程自锁性。

* 传动效率较低：由于滑动和滚动的存在，传动效率相对较低。

* 磨损较严重：由于齿面之间的滑动和滚动，导致齿面磨损较严重。

* 蜗杆轴向力较大：这可能导致轴承摩擦损失较大。

4. 应用：
* 蜗轮蜗杆传动广泛应用于各种机械中，如机床、减速器、汽车、飞机等。

它们通常用于传递交错轴之间的运动和动力，特别是在需要大传动比、紧凑结构和自锁性的场合。

第七章蜗杆传动（1）说明蜗杆头数z1及蜗轮齿数z2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z1=2，q=8，z2=42，中间平面上模数m=8mm，压力角α=200，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径d1= 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v1，则其滑动速度vs为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易发生和。

（5）两轴交错角为900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z1=。

（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z1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。

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，它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合作用，将旋转运动转换为线性运动或者将高速低扭矩的输入转化为低速高扭矩的输出。

下面我们来详细了解一下蜗轮蜗杆传动。

1. 蜗轮和蜗杆的结构
蜗轮是一种呈圆盘形状的齿轮，它的齿数通常比较少，一般在1-4个之间。

而蜗杆则是一种带有斜面齿的圆柱体，它和蜗轮啮合时可以实现大范围减速。

由于其结构特殊，使得其具有很好的自锁性能。

2. 工作原理
当输入端旋转时，通过与螺旋线斜面啮合的方式，驱动着输出端进行旋转或线性运动。

由于斜面角度较小（通常为5-10度），因此每次输入端旋转一个周期后输出端只会移动一个齿距。

3. 优点和缺点
优点：具有很好的自锁性能，在停止工作时可以有效地防止输出端的运动；传动效率高，通常可以达到90%以上；结构简单，体积小，重
量轻。

缺点：由于蜗杆的制造难度较大，生产成本较高；由于啮合面积较小，承载能力不如其他传动方式。

4. 应用领域
蜗轮蜗杆传动广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、冶金等领域。

例如，在汽车中常用于电动车窗升降装置和座椅调节系统中。

综上所述，蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，具有很好的自
锁性能和高效率等优点。

它广泛应用于各个领域，并且随着技术的发
展和制造工艺的改进，其应用范围还将继续扩大。

蜗杆传动一、判断题（正确T，错误F）1. 两轴线空间交织成90°的蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮螺旋方向应同样。

2. 蜗杆传动的主平面是指经过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线的平面。

（（））3.蜗杆的直径系数为蜗杆分度圆直径与蜗杆模数的比值，因此蜗杆分度圆直径越大，其直径系数也越大。

（）4.蜗杆传动的强度计算主假如进行蜗轮齿面的接触强度计算。

（）5.变位蜗杆传动中，是对蜗杆进行变位，而蜗轮不变位。

（）二、单项选择题1.与齿轮传动对比，（）不可以作为蜗杆传动的长处。

A 传动安稳，噪声小B 传动比能够较大C 可产生自锁D 传动效率高2.在标准蜗杆传动中，蜗杆头数一准时，若增大蜗杆直径系数，将使传动效率（）。

A 降低B 提升C 不变D 增大也可能减小3.蜗杆直径系数的标准化是为了（）。

A 保证蜗杆有足够的刚度B 减少加工时蜗轮滚刀的数量C 提升蜗杆传动的效率D 减小蜗杆的直径4.以下公式中，用（）确立蜗杆传动比的公式是错误的。

A i12B iz2z1C i d2d1D in1 n25.提升蜗杆传动效率的最有效方法是（）。

A 增添蜗杆头数B 增添直径系数C 增大模数D 减小直径系数三、填空题1.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越___________，自锁性越 ____________。

2. 有一一般圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数z1 2 ，蜗杆直径系数 q 8 ，蜗轮齿数 z2 37 ，模数m8mm ，则蜗杆分度圆直径 _________________mm ，蜗轮的分度圆直径 ________________mm ，传动中心距________________mm ，传动比 ___________，蜗轮分度圆上的螺旋角_____________。

3.阿基米德蜗杆传动变位的主要目的是为了_____________________和____________________。

四、简答题1.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？2.为何连续工作的闭式蜗杆传动要进行热均衡计算？可采纳哪些举措来改良散热条件？3.蜗杆传动为何一般选择钢蜗杆和铜蜗轮作为配对资料？4.蜗杆传动的主要无效形式和计算准则？5.与齿轮传动对比，蜗杆传动的主要优、弊端有哪些？五、剖析计算题1. 已知一带式运输机用阿基米德蜗杆传动，传达的功率均P1 8.8kW ，转速 n1960r / min ，传动比 i18，蜗杆头数z1 2 ，直径系数 q8 ，蜗杆导程角14 210，蜗轮端面模数m10mm ，当蜗杆主动时的传动效率0.88 ，蜗杆右旋，转动方向如下图。

蜗轮蜗杆-齿轮-齿条的计算及参数汇总渐开线齿轮有五个基本参数，它们分别是：名称符号意义标准化数值齿数(teeth number)Z 在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数模数(module)m齿距分度圆齿距p与π的比值模数决定了齿轮的大小及齿轮的承载能力。

我国规定标准化模数压力角(特指分度圆压力角)(pressure angle)决定渐开线齿形和齿轮啮合性能的重要参数我国规定标准化压力角为20度齿顶高系数齿顶高计算系数:我国规定标准化齿顶高系数为1顶隙系数顶隙(clearance)计算系数我国规定标准化顶隙系数为0.25标准齿轮：模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的渐开线齿轮。

我国规定的标准模数系列表第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.81 1.25 1.52 2.534568 10121620253240 50第二系列0.350.70.9 1.75 2.25 2.75(3.25) 3.5(3.75) 4.5 5.5 (6.5)78(11)14182228(30)3645注:选用模数时,应优先采用第一系列,其次是第二系列,括号内的模数尽可能不用.系列（1）渐开线圆柱齿轮模数（GB/T 1357-1987）第一系列0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 11.25 1.5 22.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50第二系列0.35 0.7 0.9 0.75 2.25 2.75 （3.25）3.5 （3.75） 4.55.5 （6.5）7 9 （11）14 18 22 28 （30）36 45（2）锥齿轮模数（GB/T 12368-1990）0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 8 910 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 36 40 45 50注: 1.对于渐开线圆柱斜齿轮是指法向模数。

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。

蜗轮蜗杆传动计算和设计流程1. 引言蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动方式，其作用是将蜗杆的旋转运动转化为蜗轮的旋转运动。

在机械设计中，蜗轮蜗杆传动常用于需要减速和扭矩放大的场合，如工程机械和输送设备等。

本文将介绍蜗轮蜗杆传动的计算和设计流程，以帮助读者理解和应用该传动方式。

2. 蜗轮蜗杆传动基本原理蜗轮蜗杆传动是由蜗轮和蜗杆两个主要部分组成的。

蜗轮是一种圆柱面上的齿轮，其齿数通常为13到50个不等。

蜗杆则是一种螺旋形的轴，其表面有一条或多条螺旋齿。

蜗杆的螺旋齿与蜗轮的齿轮齿咬合，通过蜗杆的旋转运动将扭矩传递给蜗轮。

传动比是蜗轮蜗杆传动中一个重要的参数，它定义了蜗轮每转动一周所需的蜗杆转动圈数。

传动比越大，蜗轮的转速越慢，扭矩放大效果越好。

传动比的计算依赖于蜗轮和蜗杆的几何参数，如齿数、螺距等。

3. 蜗轮蜗杆传动的计算和设计流程下面将介绍蜗轮蜗杆传动的计算和设计流程，包括几何参数的选择、传动比的计算和校核等。

3.1 选择蜗轮和蜗杆的几何参数蜗轮和蜗杆的几何参数选择是蜗轮蜗杆传动设计的首要步骤。

蜗轮的齿数和蜗杆的螺旋齿数直接影响传动比的计算和传动效果。

通常情况下，蜗轮的齿数要求为13到50个，而蜗杆的螺旋齿数则较少，通常为1到4个。

3.2 计算传动比传动比的计算是蜗轮蜗杆传动设计的核心步骤。

传动比的计算公式为：传动比=蜗轮齿数/蜗杆螺旋齿数。

由于蜗杆的螺旋齿数较少，所以传动比通常较大，一般在10到100之间。

3.3 蜗轮和蜗杆的啮合校核为了保证蜗轮和蜗杆能够顺利啮合并传递扭矩，需要进行蜗轮和蜗杆的啮合校核。

啮合校核主要包括齿面接触和齿面强度的计算。

齿面接触校核考虑了蜗轮和蜗杆的啮合情况，确保齿面接触压力和接触面积处于合适的范围。

齿面强度校核则考虑了蜗轮和蜗杆的齿廓变形和强度问题，确保传动过程中不会发生过大的变形和破坏。

3.4 蜗轮蜗杆传动的轴的设计蜗轮蜗杆传动中的轴承和轴的设计也是非常重要的一步。

轴承要能够承受蜗轮蜗杆传递的扭矩和径向力，并保证传动的正常运转。