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机械设计第九章 蜗杆传动

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《机械设计基础》章习题

《机械设计基础》章习题

第一章机械设计基础概论[复习题]一、单项选择题1．机器中各制造单元称为〔A．零件 B．构件C．机构 D．部件2．机器中各运动单元称为〔A．零件 B．部件C．机构 D．构件3．在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于〔A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分4．如图为卷扬机传动示意图,图中序号3所示部分属于< >A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分5．在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是〔6．如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是〔A.机构B.零件C.部件D.构件7．在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为< >A.零件B.机构C.构件D.部件[参考答案]一、单项选择题1A,2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]一、单项选择题1．在平面机构中,每增加一个高副将引入〔A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束2．在平面机构中,每增加一个低副将引入〔A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束3．平面运动副所提供的约束为〔A.1B.2C.1或2D.34．平面运动副的最大约束数为〔A．1 B．2 C．3 D．55．若两构件组成低副,则其接触形式为〔A．面接触 B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触6．若两构件组成高副,则其接触形式为〔A.线或面接触B.面接触C.点或面接触D.点或线接触7．若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为< >A.转动副B.移动副C.球面副D.螺旋副8．由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为< >A.1B.m-1C.mD.m+l9．机构具有确定相对运动的条件是< >A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目10．图示为一机构模型,其对应的机构运动简图为〔A．图a B．图b C．图c D．图d二、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为。

10.6蜗杆传动的效率、热平衡与润滑蜗轮蜗杆结构

10.6蜗杆传动的效率、热平衡与润滑蜗轮蜗杆结构

10-6蜗杆传动的效率、热平衡与润滑传动效率与齿轮类似： 321ηηηη⋅⋅=1、啮合η1：近似按螺旋副计算)tan(tan 1v ϕγγη+=（蜗杆主动） γϕγηtan )tan(1v -='（蜗轮主动） ——当量摩擦角，与v s 有关，见下表v ϕγcos 1v v s =ϕ普通圆柱蜗杆传动的当量摩擦角的值v锡青铜铝青铜当量摩擦角vϕ锡青铜铝青铜当量摩擦角v2）γ为影响η1的主要因素：γ↑→η1↑01=γηd d 245vϕγ-=时，η1→ max此后，γ↑→η1↓说明：1）v s ↑→ μv ↓→ φv ↓ 油膜易形成 → η1↑一般取27<γ28>γ后：η↑缓慢2、η2(轴承效率)、 η3(搅油效率):一般取η2 η3≈（0.95～0.97）。

γ大时，加工困难则蜗杆主动时的总效率为)tan(tan )97.0～95.0(v ϕγγη+=由于η↓——发热大易胶合 热平衡计算即：单位时间发热量Q 1=单位时间散热量Q 2 摩擦功耗：)1(1000)1(11ηη-=-=P KW P P f ∴)1(10001η-=P Q )/11(),/(s J W s J =热平衡冷却散去的热量：)(012t t A Q d -⋅⋅=α环境温度t 0=20℃ 油的工作温度，℃表面散热系数，可取C)18)W/(m ～(122d⋅=α散热面积（内表面能被油所飞溅到， 而外表面又可为周围空气所冷却的 箱体表面面积），m 2,估算时)有散热片(10985.15aA -⨯=则：Ct AP t d 80～70)1(1000011≤+⋅-=αη21Q Q =若t 1超过允许值，可采取如下措施： 1、加散热片（图a ） 2、蜗杆轴端装风扇（图a ）最高不能超多80℃图a3、压力喷油循环润滑（图b ）图b 4、油池内安装蛇形冷却水管（图c ）图c5、加大箱体尺寸润滑蜗杆布置蜗杆上置、蜗杆下置、蜗杆侧置（浸油深度同蜗杆下置）蜗杆上置蜗杆下置润滑方法润滑方法：油浴润滑和循环喷油润滑 s m v s /5 ：浸油润滑，蜗杆下置浸油深度：蜗杆的一个h,但油面不应超过轴承最低 滚动体的中心。

机械设计试题及答案第九章蜗杆传动

机械设计试题及答案第九章蜗杆传动
第九章 蜗杆传动
填空题 判断题 力分析题 计算题
问答题
9－1蜗杆机构是用来传递_______的传动机构。 答案：空间互相垂直而不相交的两轴间的运动和动力的
9－2蜗杆传动的主要失效形式是_______失效 总是发生在______上。
答案：胶合、点蚀和磨损；蜗轮 9－3蜗杆与蜗轮正确啮合条件是________。
9－49 图 9－4（a）所示为斜齿圆柱齿轮一圆锥齿轮一蜗杆传 动。已知小斜齿轮主动，其转向如图所示。试求：（1）为使 Ⅲ轴轴向力抵消一部分，定出蜗杆5和蜗轮6的螺旋线方向； （2）定出斜齿轮2的螺旋线方向；（3）绘出Ⅱ、Ⅲ轴上各轮 的受力分析图。
解：（1）为使Ⅲ轴轴向力抵消一部分，蜗杆5应为右旋；蜗 轮6的螺旋线方向应为右旋。
图9—5 加热炉拉料机传动简图
l－V带传动； 2—蜗杆蜗轮减速器； 3—键传动； 4—链条（用于拉取护内料盘）； 5—电动机
解：1．选择材料
根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度也不高，故蜗杆用45钢（HRC ＞45）。 蜗轮用铸锡青铜 ZQSn10－1，金属模铸造。为了节省贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰 铸铁 HT100 制造。
由公式得
故齿根弯曲强度足够。 7．蜗杆、蜗轮各部分尺寸的计算
（l）蜗杆： 齿顶高 ha1=m=5 mm 齿全高 h1=2.2m=2.2×5=11 m 齿顶圆直径 da1=d1+2h a ﹡m=50+2×1×5=60 m 齿根圆直径d f1=d1－2h a ﹡m － 2c=50 － 2×1×8 － 2 × 0.2 × 5=30.8 m 蜗杆螺纹部分长度 取 L=80 mm
答案：m a1＝m t2； m a1＝m t2 ; 螺旋方向相同

机械传动系统与控制系统设计简介

机械传动系统与控制系统设计简介

二、肥皂压花机的传动路线及传动比的分配
肥皂压花机是在肥皂块上利用模具压制花纹和字样的自动机， 其机械传动系统的机构简图如图3.3.7所示。
27
精选ppt
（1）传动路线分析 具体传动路线如图3.3.8。
28
（2）传动比分配
若该机的工作条件为：电动机转速1450r/min，每分钟压制50 块肥皂，要求传动比误差为2。以下对上述方案进行传动比分配 并确定相关参数。
i 总 i 1 i 2 i 3 2 .5 3 .7 3 9 3 .0 9 5 2 8 .9 3 29
相对误差i为
ii总 i总2928.930.24%
i总
29
按传动比误差小于2%的要求，且各传动比均在常用范围之内， 故该传动链传动比分配方案可用。
精选ppt
2）辅助传动链
皂块送进和成品移位运动的工作频率应与模具往复运动频率相
14
精选ppt
（5）啮合器变速 啮合器分普通啮合器和同步啮合器两种，广泛应用于汽车、
叉车、挖掘机等行走机械的变速箱中。 啮合器一般都采用渐开线齿形，齿形参数可根据渐开线花键
国家标准选定。由于啮合套使用频繁，齿轮经常受冲击，齿端和 齿的工作面易磨损，因此，齿厚不宜太薄。为减小轴向尺寸，啮 合器的工作宽度均较小。
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精选ppt
三、无级变速器
无级变速传动能根据工作需要连续平稳地改变传动速度。图 3.3.5为双变径轮带式无级变速传动的工作原理图 。
无级变速器有多种型式，许多型式已有标准产品，可参考产 品样本或有关设计手册选用。
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精选ppt
第三节 机械传动系统方案设计
一、机械传动系统方案设计的过程和基本要求
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精选ppt

机械设计课程设计报告蜗轮蜗杆传动(修订版)

机械设计课程设计报告蜗轮蜗杆传动(修订版)

六、滚动轴承的选择及计算 (24)6.1．高速轴滚动轴承校核 (24)6.2．低速轴滚动轴承校核 (25)设计题目：链式运输机传动装置一、传动方案的确定1.4设计工作量减速器装配图一张；零件图4张；设计说明书一份。

二、电动机的选择及传动装置的运动及动力参数计算则_^D5Dd55电动机数据引自[5]第152页第155因此初步取综合比较传动比范围，则齿轮的传动比效率3.1蜗轮蜗杆传动的设计计算由前计算可知，轴的输出功率为P=1.12kW，蜗杆转速=1450 _8D8D传动比确定作用在齿轮上的转矩(2).确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数；由参考文献[2]表11-5选取使用系数；由于转速不高，冲击不大，可选取动267~268页, 参考文献[3]第37~38页载荷系数确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆配合，故选确定许用接触应力(5).计算的值因12Z =，由参考文献[2]表11-22取模数m=4，蜗杆分度圆直径1d 40mm =。

④.蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸(1).中心距124044410822d d a mm ++⨯===中心距不符合5的倍数圆整至 a 110w =，则变位系数为0.5w a a x m-==(2).蜗杆尺寸分度圆直径:140d qm ==，所以q 10=节圆直径:1(2)4(1020.5)44w d m q x mm =+=⨯+⨯=齿顶圆直径:112402448a d d m mm =+=+⨯=齿根圆直径:111122 1.2402 1.2430.4f f d d h d m mm =-=-⨯=-⨯⨯=蜗杆齿宽:12(13.50.1)(13.50.144)471.6b z m ≥+⨯=+⨯⨯=取80mm(3).蜗轮尺寸分度圆直径:22444176d mz mm ==⨯=节圆直径:22176w d d mm ==齿顶圆直径:222222(1)17624(10.5)188a a d d h d m x mm =+=++=+⨯⨯+=[2]246页表11-3(2).计算小齿轮传递扭矩：T 1=9.55×610×P/n 1=9.55×610×0.864/63.6=129736 N ·mm(3).由参考文献[2]表10-7选取齿宽系数d φ=0.5计算数N1=60jn1L h=60×1×63.6×22400=855×107；N2=60jn2L h=60×1×15.9×22400=855×107得齿轮计算公式和有关系数皆引自查参考文献[2]第公式引自参考文献[2]式10-5=212.14MPa=④参数计算（1）计算分度圆直径d1=_57=28.5mm根据参考文献[2]P115表16-2，取A=110，主要参数：②计算作用在轴上的力蜗轮受力分析径向力：轴向力：③计算支反力:水平面：因为和左右关于C点对称，受力相互对称，所以垂直面：由，得：由④作弯矩图水平面弯矩：垂直面矩：合成弯矩：⑤作转矩图⑥按弯扭合成应力校核轴的强度.号钢，调质处理，其拉伸强度极限（3）按弯扭合成应力校核轴的强度①轴的计算简图（见图）蜗轮受力分析圆周力：径向力：轴向力：③计算支反力:水平面：因为和左右关于C点对称，受力相互对称，所以垂直面：由，得：由④作弯矩图水平面弯矩：垂直面矩：合成弯矩：⑤作转矩图⑥按弯扭合成应力校核轴的强度.轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限[_###) ]_21D21D由附图零件图1可知．蜗轮轴各处轴径相近．但C截面处轴弯矩明显大于其它轴段．故截面C处为危险截面。

第九章蜗杆传动

第九章蜗杆传动

v1
cos γ
η3 ≈ 0.96 0.99
η2 ≈ 0.99
初选查表9 初选查表9-9 查表
机械设计
第九章 蜗杆传动
20
三、润 滑 1、润滑油及给油方法的选择 根据相对滑动速度 载荷类型。 根据相对滑动速度和载荷类型。 滑动速度和 类型 见表9 见表9-10 2、蜗杆的布置及浸油深度 圆周速度低—下置式 至少一个齿高 圆周速度低—下置式；至少一个齿高， 齿高， 不能超过最低滚动体的中心 中心。 不能超过最低滚动体的中心。 V>4~5m/s—上置式 涡轮半径的1/6~1/3。 V>4~5m/s—上置式；涡轮半径的1/6~1/3。
2、按蜗杆头数分
单头蜗杆：i↑，自锁性↑，η↓ 多头蜗杆：相反
3、按旋向分
左旋 右旋 一般采用右旋
机械设计
第九章 蜗杆传动
7
三、精度等级（表9-1） 精度等级（ 12个等级： 12个等级： 个等级 动力传动：6~9级 测量分度：5级或以上
第二节 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸
主平面（中间平面）：通过蜗杆轴线与涡轮轴 主平面（中间平面）：通过蜗杆轴线与涡轮轴 ）： 线垂直的平面。 线垂直的平面。 一、主要参数 1、模数m和压力角α 模数m 正确啮合的条件： 正确啮合的条件：公式 9-3
ZCuAl9Fe3
(3)高速传动，采用10- 锡青铜， (3)高速传动，采用10-1锡青铜，6-6-3锡青铜 高速传动 等制造，具有较好的耐磨性，但价格高， 等制造，具有较好的耐磨性，但价格高，一般 用于重要传动 重要传动。 用于重要传动。
ZCuSn10P1 ZCuSn6Zn6Pb3
(4)对于尺寸较大的蜗轮，常采用青铜轮冠， (4)对于尺寸较大的蜗轮，常采用青铜轮冠，铸 对于尺寸较大的蜗轮 铁轮芯。 铁轮芯。

蜗杆传动工作原理

蜗杆传动工作原理蜗杆传动是一种常用的传动方式，它由蜗杆和蜗轮组成。

蜗杆是一种螺旋线形状的齿轮，蜗轮则是一种圆盘状的齿轮。

蜗杆传动主要通过蜗杆的螺旋线与蜗轮的齿轮咬合来传递动力。

蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、噪音小等优点，因此广泛应用于各个领域。

蜗杆传动的工作原理如下：1.螺旋线齿形：蜗杆的齿形是螺旋线形状的。

螺旋线的角度越大，齿数越少，蜗杆传动的传动比就越大；反之，传动比较小。

螺旋线的螺距越大，传动效率就越高。

2.齿轮齿形：蜗轮的齿形是圆柱面的。

蜗轮的齿数越多，传动效率就越高。

蜗轮的齿数与蜗杆的螺旋线角度呈正比，与蜗杆的螺距呈反比。

3.咬合过程：当蜗杆转动时，蜗轮受到蜗杆螺旋线作用力的影响，开始进行旋转。

蜗轮的旋转产生的力会使蜗杆进行推动，从而实现动力传递。

4.传动比：传动比是指蜗轮转一圈，蜗杆转动的圈数。

传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿数。

蜗杆传动具有以下几个特点：1.传动比大：蜗杆传动的传动比一般较大，通常为1:20至1:300之间。

这使得蜗杆传动适用于需要减速的场合。

2.传动平稳：由于螺杆的齿数较少，蜗杆传动的传动平稳，减小了机械设备的振动和冲击。

因此，蜗杆传动常被用于需要平稳传动的场合。

3.传动效率低：蜗杆传动的咬合面积较小，齿面摩擦力大，因此传动效率低。

一般情况下，蜗杆传动的传动效率约为30%至80%之间。

4.可逆性：蜗杆传动具有较好的不可逆性。

在停机状态下，蜗杆无法迅速被蜗轮带动，相反，蜗轮却可以被蜗杆带动。

5.噪音小：由于蜗杆传动的咬合面积小，齿面摩擦力小，因此产生的噪音也较小。

总结起来，蜗杆传动是一种通过螺旋线齿形的蜗杆和圆齿轮的蜗轮进行咬合来传递动力的传动方式。

它具有传动比大、传动平稳、噪音小等优点，因此被广泛应用于各个领域。

然而，由于传动效率较低，蜗杆传动常常需要与其他传动方式进行组合使用，以提高效率。

蜗杆传动

第九章 蜗杆传动9.i 概述 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成，用于空间90°交错两轴间的传动。

9.1.1 蜗杆传动的特点和应用特点主要有：1. 传动比大，尺寸紧凑；2. 平稳无声；3.能自锁；4. 效率低（0.4~0.9）；5. 成本高。

主要应用在要求传动比大、尺寸紧凑的小功率的传动中。

应用范围如下：功率P<50(可达200)kW ；传动比i=7~60(100)(可达1000或更大)。

9.1.2 蜗杆传动的类型按蜗杆形状可分：圆柱形蜗杆传动（上图）、环面蜗杆传动（图9-2）和锥蜗杆传动（图9-3）三大类。

圆柱蜗杆传动应用最广。

按齿加工刀刃形状，圆柱蜗杆传动可分为普通圆柱蜗杆传动（用直线刃刀具加工）和圆弧圆柱蜗杆传动（用圆弧刃刀具加工）等，如图9-4。

普通圆柱蜗杆传动，按蜗杆横截面的齿侧曲线分，常见的有：⑴阿基米德螺线蜗杆，如图9-5，9-6，在蜗杆横截面上齿侧是阿基米德螺线ρ= a θ；而在蜗杆轴平面内蜗杆齿侧为直线，蜗轮齿侧是渐开线，相当于齿条与齿轮啮合。

它应用最广，本章只讲它。

⑵渐开线蜗杆（在横截面上是渐开线，在基圆柱上是直线），不易加工，用的少。

9.2 蜗杆传动的几何学和运动学9.2.1几何关系 蜗杆传动类似于螺旋和斜齿轮,有以下参数关系:蜗杆传动的模数m = 蜗轮的端面模数= 蜗杆的轴面模数；2t m 1a m 2t 蜗杆传动的压力角α= 蜗轮的端面压力角α= 蜗杆的轴面压力角；1a α 蜗杆分度圆柱上的导程角γ=蜗轮分度圆柱上的螺旋角β2 ；而且它们的旋向相同，如图9-7。

蜗杆的头数Z 1 ；蜗轮的齿数Z 2 ；蜗杆的分度圆直径d 1；蜗轮的分度圆直径d 2 。

m Z 2=d 2； γtan 1m Z =1d 或 tan λ （1） 11d m Z = 蜗轮是用象蜗杆一样的滚刀加工出来的，加工一种蜗轮，就必须有一把与蜗杆直径d 1相同的滚刀。

因为，d 1与Z 1、m 和tan λ有关，Z 1是整数, m 有国标, λ是任意的, 滚 刀直径不能任意多。

机械设计：蜗轮蜗杆


切向速 度vp2的方向与拇指指向相同。 左旋蜗杆：用右手判断，方法一样。
ω2
v2
2
p
设计：潘存云
1
ω1
a r2 r1
2 ω2
p 1 设计：潘存云
v2 ω1
模型验证
7.中心距 a = r1+r2 = m(q +z2)/2
二、圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算
由蜗杆传动的功用，以及给定的传动比 i , → z1
齿面接触强度验算公式：
σH = 500
KT2 = 500 d1d22
KT2 m2d1z22
≤[σH ]
500 2 由上式可得设计公式： m2d1≥ z2 [σH ] KT2
式中K为载荷系数，取：K =1.1~1.3
m、d1应选取标准值确定。
表12－1 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm
m
d1
90
(71) (50) 10 90
63
…
摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用
当蜗轮采用青铜制造时，蜗轮的损坏形式主要是疲劳 点蚀，其许用的接触应力如下表：
表12-4 锡青铜蜗轮的许用接触应力[σH]
蜗轮材料 铸造方法 适用的滑动速度
蜗杆齿面硬度
Vs m/s
HBS ≤ 350 HRC ≥ 45
设计：潘存云
点接触
线接触
设计：潘存云
改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。
优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。
分度机构：i=1000, 通常i=8~80
缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。
类型
按形状分有：

机械设计(第八版)课后答案西北工业大学


得蜗轮的基本许用接触应力
。蜗杆传动的工作寿命 Lh=16800h,蜗轮轮齿的应力循环次数
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
4、计算中心距
取中心距 a=200mm,因 i=23,故从教材表 11-2 中取模数 m=8mm,蜗杆分度圆直径 d1=80mm，这时 d1/a=0.4,与假设 值相符，因此以上计算结果可用。 （2）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸：
比较
和
由公式
得
（5）由接触强度 确定的最大转矩。由公式
得 (6)齿轮行动的功率。由弯曲强度和接触强度计算的转矩可知，此齿轮传动所能 传递的最大转矩为 T1=1827280N.mm
10-8 解(1)选择齿轮的材料和精度等级。根据教材表 10-1 选大小齿轮材料均为 20CrMnTi,渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取 62HRC,大齿轮齿面硬度取 58HRC，世部 达 300HBS. 选精度等级为 6 级。 （2）按齿根弯曲疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩：
8、由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
9、验算载荷系数： 齿轮的使用系数：载荷 状况以轻微冲击为依据查教材表 10-2 得 KA=1.25 齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.12 对于软齿面齿轮，假设
,由教材表 10-3 查得
齿宽 齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 系数：
10、校正直径：
取安全系数 SF=1.5 由教材图 10-20（d）得
按对称循环变应力确定许用弯曲为
9、由弯曲强度计算齿轮的模数。因 数代入设计公式中得
取标准值
.
10、验算载荷系数：
小齿轮的分度圆直径
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得:
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，即使m相同，直径不同的蜗杆也要求有直径不同的相
应的蜗杆滚刀，这是很不经济的。
限制蜗杆的直径尺寸，也就限制了滚刀的数量，有利
于刀具标准化。
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q 注意：d1 ≠
m z1
d1= m q
直径系数，已标准化 模数 分度圆直径
注意：直径系数q，与模数m有对应关系，一个标 准化的模数，对应有1~2个直径系数。
5.在标准蜗杆传动中，当模数m不变；而增大蜗杆的直径系数q时， 则蜗杆的刚度将发生什么变化？
（A）增大 （B）不变 （C）减小（D）可能增大，也可能减小
1 1 a d1 d 2 m q z2 2 2 6.一标准蜗杆传动的中心距a=300mm，蜗轮齿数z2=48,蜗杆头数 z1=2,蜗杆直径系数q=12,则蜗杆模数m是多少？ （A）5mm （B）6mm （C）10mm （D）12mm
主要失效形式有
磨损
齿根折断
开式
目前对胶合与磨损尚缺乏成熟的计算方法，常参照圆柱齿轮 传动的计算方法，计算 齿面接触疲劳强度
齿根弯曲疲劳强度
三、蜗杆传动的失效形式、设计准则
2.设计准则 齿面接触疲劳强度设计 齿根弯曲疲劳强度校核
对闭式蜗杆传动——常按
载荷平稳时可 不校核
蜗杆传动摩擦严重，发热大，效率低，对闭式蜗杆 传动还需作热平衡计算，以免发生胶合。
pa Z1 Z1 m Z1 pZ tg = d1 d1 d1 q 其中，pZ 蜗杆螺旋线导程 pa 蜗杆轴向齿距
n1 z2 d2 i n2 z1 d1
三、蜗杆传动的失效形式、计算准则
1.失效形式

一般蜗杆轮齿的强度高于蜗轮轮齿的强度。 故：失效常发生于蜗轮轮齿上。 胶合 点蚀 闭式
（C）在一定条件下能自锁；（D）传动效率高
2.在蜗杆传动中，最常见的是那种蜗杆传动？ （A）阿基米德蜗杆； （C）延伸渐开线蜗杆； （B）渐开线蜗杆； （D）圆弧面蜗杆。
3.题2中答案蜗杆的端面齿廓为：阿基米德螺旋线
直线 轴向齿廓为：
齿形角为：20°
4.图示为一简单起重装置，欲提起重物G，n1的转向如图。试问蜗 杆的螺旋方向和蜗轮齿的螺旋方向应如何？（ ）
一、概述
蜗轮蜗杆—可实现空间交错轴（任意夹角，常用的轴交错角 为90°。）之间的运动和动力传递。
主要由蜗杆和蜗轮组成。
蜗杆相当于螺旋，有单头和多头、左旋和右旋之分。 蜗轮则是变异的齿轮。
根据带传动、链传动、齿轮传动的学习经验，判断一下，一般
情况下，蜗轮or蜗杆是主动件？ 蜗杆传动中一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。
， ，
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
1.阿基米德圆柱蜗杆上，那个模数应符合标准数值？ (A)端面模数； （B）法向模数；
（C）轴向模数
（D）齿顶圆模数。
2.在蜗杆传动中，为什么要引入一个蜗杆直径系数q并标准化？ （A）便于实现蜗杆传动中心距的标准化； （B）减少蜗轮滚刀数量以降低制造成本； （C）便于蜗杆尺寸参数的计算和测量； （D）保证蜗杆具有足够的强度和刚度。
法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）
络面包络蜗杆（ZK）
一、概述
1.蜗杆传动的类型—之阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 蜗杆齿廓
横截面：齿廓为阿基米德螺旋线
纵截面/轴向剖面：齿廓为直线 齿形角
导程角：蜗杆分度圆
柱上螺旋线的切线与 蜗杆端面之间的夹角 （螺旋线的法向与轴 线的夹角）。
一、概述
2.蜗杆传动的特点 传动比可以很大（i=8~80，若只传递运动，可达1000）
da1 d1 2
L
S nP tan πd2 πd2
hf h a
增大，传动效率增大
h
Z1 较小/q较大时，导程角小，可自锁
a
Z1较大/q较小时，导程角大，传动效率高
df1
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
模数与压力角
ma1 mt 2 m
中心距
a1 t 2 20 1 2
判断蜗杆的旋向
（假设是右旋），用右手法则， 四指顺着蜗杆转动方向握拳，
大拇指伸出的方向的逆方向，
为啮合处，蜗轮的运动速度方 向。
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
分析的是阿基米德蜗轮蜗杆的主要参数 在中间平面内，蜗杆传动相 当于直齿齿条与渐开线齿轮 的啮合传动。
da1 2 L

hf h a df1 h
一、概述
1.蜗杆传动的类型 ★主要是刀具的加工时的位置、装夹角度、刀具形状、刀具的
种类等不同而形成了不同类型的蜗杆传动。
蜗杆传动的类型
普通圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动
锥面蜗杆传动
一、概述
1.蜗杆传动的类型 ★主要是刀具的加工时的位置、装夹角度、刀具形状、刀具的
种类等不同而形成了不同类型的蜗杆传动。
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
为了凑中心距，让齿数不发生变化，涡轮的变位系数：
a， =a x2m
a， -a x2 ，a，a， 分别是变位前后的中心距 m
为了凑传动比，让中心距不变，让Z2的齿数发生变化，蜗
轮的变位系数
1 1 由a =a +x2 m得a = （d1 +d 2 +2x2 m）= (mq mz '2 2 x2 m) 2 2 1 1 ， ' 中心距不变则a =a那么 (mq mz 2 2 x2 m)= (mq m z2 ) 2 2 z2 -z2 ' x2 ，z2，z2， 分别是变位前后的蜗轮齿数 2
d2 小
d2 大
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
3、蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2、传动比i
n1 z2 i =u 1 n2 z1
注意
n1 z2 d2 i n2 z1 d1
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
4、中心距a
1 1 a d1 d 2 m q z2 2 2
hf h a df1
分析的是阿基米德蜗轮蜗杆的主要参数
L 2
蜗杆的轴向模数与蜗轮的 端面模数一致
蜗杆的轴向压力角与蜗轮 的端面压力角大小一致， 均为齿形角20° 蜗杆导程角与蜗轮螺旋角 相等。
da1 d1

h
p da
2
ma1 mt 2 m
模数取标准值， 表9-1
B
a1 t 2 20 1 2
中间平面— 通过蜗杆轴线并垂直 于蜗轮轴线的平面。
a
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q 注意：d1 ≠
m z1
d1= m q
直径系数，已标准化 模数 分度圆直径
注意：直径系数q，与模数m有对应关系，一个标 准化的模数，对应有1~2个直径系数。
这样的话不就限制了蜗杆的直径取值吗？ 为什么这样做？ 加工蜗轮需要用滚刀，滚刀的直径和齿形参数（如模 数m、螺旋线数Z、导程角γ等）必须与相应的蜗杆相同。
分度圆直径与直径系数
1 1 a m q z2 m z1 z2 2 2
蜗杆导程角/螺旋升角
pa Z1 Z1 m Z1 pZ tg = d1 d1 d1 q
d1= m q
28 z2 80
蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2、传动比i 其中，p 蜗杆螺旋线导程 Z z1取1, 2, 4, 6； p 蜗杆轴向齿距
蜗轮蜗杆的主要参数以中间
平面的参数为基准，并沿用
齿轮传动计算关系。
p da
2
d1
包括模数，压力角、蜗杆头
数、蜗轮齿数、蜗杆分度圆 直径等—根据标准及正确啮
B
合条件选取。
中间平面— 通过蜗杆轴线并垂直 于蜗轮轴线的平面。
a
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
1、模数m和压力角 正确啮合条件：
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
3、蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2、传动比i


确定z1后，通过传动比求z2 常取z2 =28~80，原因： z2 少 → 产生根切 ∴ z2 ≥17 → 传动平稳性不佳 ∴ z2 ≥28 z2 多 → d2 (=m z2) 增加 → 蜗杆跨距增加 → 刚度降低 ∴ z2 ≤80 ∴ 28 ≤ z2 ≤80
a
n1 z2 d2 i n2 z1 d1
除此之外，为了凑中心距 或凑传动比，还会对蜗轮 进行变位处理。
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
变位目的 配凑中心距 配凑传动比 提高传动能力或效率 蜗杆尺寸不变，只对蜗轮变位
变位特点


变位方法与齿轮传动的变位方法相似，也是在 切削时，利用刀具相对于蜗轮毛坯的径向位移 来实现的。 在蜗杆传动中，由于蜗杆的齿廓形状和尺寸要 与加工蜗轮的滚刀形状与尺寸相同，所以为了 保持刀具尺寸不变，蜗杆尺寸是不能变动的， 因而只能对蜗轮进行变位。
蜗杆传动的类型
普通圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动
锥面蜗杆传动
一、概述
1.蜗杆传动的类型 ★主要是刀具的加工时的位置、装夹角度、刀具形状、刀具的
种类等不同而形成了不同类型的蜗杆传动。
蜗杆传动的类型
普通圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动
锥面蜗杆传动
根据不同的齿廓又分为
阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 渐开线蜗杆（AI蜗杆）
7.某蜗杆传动，已知模数m=5mm，螺旋导程角λ=14°02’10’’，蜗 杆直径系数q=12，转速n1=1460r/min，蜗轮分度圆直径d2=240mm 蜗杆的转速n2为多少？ （ ） （A）91.25r/min； （B）182.5r/min； （C）273.75r/min； （D）365r/min。