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蜗杆蜗轮习题

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1、如图所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：

(1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。

(2)若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少?

2、图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值 (不计轴承效率) 。

3、图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，z1=3(右旋)，z2＝40；标准斜齿轮传动：mn=5mm，z3=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：

1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。

2）螺旋角的大小。

1、[解] (1) i=z2/z1＝40

设重物上升1m，手柄应转x转，则

手柄的转动方向ω示于图中(3分)

2、解：

（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/πD=1000÷(250x3.14)=1.27

蜗杆转动圈数为：N1=i N2=40x1.27=50.96(圈)

（2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10

导程角：γ=arctan1zq=arctan18=7.125o (2)

当量摩擦角：v=arctanfv= arctan18=10.204o

因为：γ〈v

所以 蜗杆传动满足自锁条件

（3）蜗杆传动的啮合效率：

1tantan7.1250.401tan()tan(7.12510.204)ooov

2110.6250.039400.401TTkNmi

则:10.0390.390.1TlmF

3、

1）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。

2）FFTda2t1211

FFTdTda3t3tantantan223323

TTi211，dmz33ncos

因为 a2a3FF，所以

n221123TdTmztancos，TdTmz1123sinn

sin.TTmzdmzdi1231311520504031015nn

862683737.

250.1250.625TkNm•

题7图 1

2'

4 3

2

3' Ⅰ

Ⅱ Ⅲ 1

2'

4 3

2

3' Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

左旋蜗杆

左旋蜗轮 F12a F21a

F32'a

F2'3a

F43'a n1

F3'4a 4 在题4图中，齿轮1﹑2为斜齿轮，2'﹑3为圆锥齿轮，3'﹑4为蜗轮蜗杆，按照尽量减小轴向力的要求，(1) 试判断斜齿轮1﹑2、蜗轮蜗杆3'﹑4的螺旋方向，以及各轮的转向（螺旋方向用文字说明，转向可在图上画出）；(2) 标注出F21a、F12a、F32'a、F2'3a、F43'a、F3'4a。

（共10分）

答案：由斜齿轮1的转向确定斜齿轮2的转向，由圆锥齿轮2'的轴向受力向左知斜齿轮2的轴向受力应向右，为此得齿轮1为左旋、齿轮2为右旋。

由圆锥齿轮3的轴向受力向下知蜗杆3'的轴向受力向上，由蜗杆3'的转向与轴向受力方向知蜗杆3'为左旋，由啮合原理知蜗轮4为左旋。

4、某带式输送机由圆锥－斜齿圆柱齿轮传动组成，已知输送带的运动方向，试确定：

（1） 电动机的转向？

（2）要求Ⅱ轴上的轴向力较小时，两斜齿轮的螺旋线方向

（3）画出斜齿轮1、2上所受的力（用受力图表示出各力的作用位置及方向）。

解：电动机的转向用箭头表示：向上 。 （3分）

1齿轮的螺旋线方向为右，2齿轮的螺旋线方向为左。（4分）

题5图 1 2' 4

3

2 3' Ⅰ

Ⅱ Ⅲ n1 1

2' 4

3

2 3' Ⅰ

Ⅱ Ⅲ n1 F21a

F12a F32'a

F2'3a F43'a 右旋蜗杆

右旋蜗轮

右旋 左旋

5下图所示为斜齿轮、圆锥齿轮、蜗杆传动机构，试回答下列问题：

(1) 合理确定斜齿轮1、2和蜗杆3'、蜗轮4的螺旋方向以减小轴向力；

(2) 画出斜齿轮2、锥齿轮3及蜗轮4的轴向受力情况；标注出F21a、F12a、F32'a、F2'3a、F43'a、F3'4a。

(3) 若i12＝3.6、i2'3＝2.2，已知T1、已初步设计出d1/dm2'＝0.7，求β1的大小。

答案5：(1) 、(2)：由斜齿轮1的转向确定斜齿轮2的转向，由圆锥齿轮2'的轴向受力向左知斜齿轮2的轴向受力应向右，为此得齿轮1为左旋、齿轮2为右旋。由圆锥齿轮3的轴向受力向下知蜗杆3'的轴向受力向上，由蜗杆3'的转向与轴向受力方向知蜗杆3'为右旋，由啮合原理知蜗轮4为右旋。

(3) F12a＝Ft1tanβ1＝(2T1/d1)tanβ1，T2＝T1 i12，δ2'＝arctan(1/ i2'3)＝24.444º

F32'a＝(2T2/dm2' )tanαsinδ2'＝(2T1 i12/dm2' )tanαsinδ2'，

(2T1/d1)tanβ1＝(2T1 i12/dm2' )tanαsinδ2'

β1＝arctan[(d1i12/dm2' )tanαsinδ2']＝arctan(0.7×3.6×tan20º×sin24.444º)＝20.784º。

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蜗轮蜗杆设计

蜗轮蜗杆设计

蜗轮蜗杆传动

蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。最常用的是轴交角∑=90°的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为5~80，常用15~50；在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。

重点学习内容

本章中阿基米德蜗杆传动的失效形式、设计参数、受力分析、材料选择、强度计算、传动效率等为重点学习内容。对热平衡计算、润滑方法、蜗杆蜗轮结构等也应

一、蜗杆传动的类型

圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动

普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动

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) 锥面包络蜗杆

(ZK蜗杆)

与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，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。

圆柱蜗杆传动

１、通圆柱蜗杆传动

（１）阿基米德蜗杆

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，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。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。

（２）渐开线蜗杆

渐开线蜗杆(ZI蜗杆) 蜗杆齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线。加工时，车刀刀刃平面与基圆相切。可以磨削，易保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多，转速较高和较精密的传动。

（３）法向直廓蜗杆

这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，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。车削时车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上，加工简单，可用砂轮磨削，常用于多头精密蜗杆传动。

蜗杆、蜗轮画法

蜗杆、蜗轮画法

左右手螺旋法则(蜗轮蜗杆旋向判断)

教学科研 2009-03-05 08:41:57 阅读1605 评论3 字号：大中小 订阅

左右手螺旋法则：

右图所示为蜗杆蜗轮传动，其轴交角一般为90° ，蜗杆与蜗轮的旋向必相同，图示为右旋 。设已知蜗杆的转向，欲求蜗轮转向，可应用螺旋运动法则确定：若为左旋，则将左手握拳，其四指表示蜗杆了转向，拇指指向应为蜗杆1沿其轴线前进方向，但蜗杆1 的轴向位置已固定，则蜗轮2必朝相反方向运动，按此即可确定其转向；如为右旋，就改用右手按上述同样方法判断。

例如右下图所示的蜗杆蜗轮传动中，蜗杆是左旋，且转动方向是由内向外（垂直观察），根据螺旋法则，用左手判断， 四指应指向纸面的外面来握持蜗杆，这时拇指指向纸面的左侧，所以在啮合点处蜗轮的速度方向是指向纸面的右侧。

在蜗杆蜗轮传动中，如已知蜗轮、和蜗杆的转向，要判断蜗杆蜗轮的旋向，上述螺旋运动法则仍适用：设已知蜗杆与蜗轮转向，欲确定其旋向，可假定为右旋（或左旋) 按蜗杆1转向求蜗轮2转向，如该转向与实际转向相符，说明假定正确；如不符，则蜗轩蜗轮的旋向应与假定的旋向相反。

你就全当蜗杆是一条螺栓,蜗轮是一螺母固定不动,手顺时针旋动蜗杆,蜗杆前进则为右旋,蜗杆向后则为左旋,与左旋与右旋螺纹一个道理,这是我自己总结的．如果是课本上,则会教你右手定则或左手定则的方法判断． 该标准规定了机械图样中链轮的画法。

该标准参照采用国际标准ISO2203-1973《技术制图——链轮的规定画法》。

1.链轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法

①轮齿的绘制

轮齿部分一般按图1-111～1-117的规定绘绘制。

a.齿顶圆和齿顶线用粗实绘制。

b.分度圆和分度线用点划线绘制。

c.齿根圆和齿根线用细实线绘制，可省略不画；在剖视图中，齿根线用粗实线绘制。

②链轮、蜗轮一般用两个视图，或者用一个视图和一个局部视图（图1-111～1-113）。

蜗轮蜗杆测绘

蜗轮蜗杆测绘

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蜗轮蜗杆的测绘

一、蜗轮、蜗杆齿轮的功用与结构

蜗轮、蜗杆的功用主要用于传递交错轴间运动和动力，通常，轴交角∑＝90°。其优点是传动比大，工作较平稳，噪声低，结构紧凑，可以自锁；缺点是当蜗杆头数较少时，传动效率低，常需要采用贵重的减摩有色金属材料，制造成本高。

蜗轮是回转形零件，蜗轮的结构特点和齿轮基本相似，直径一般大于长度，通常由外圆柱面、内环面、内孔、键槽（花键槽）、轮齿、齿槽等组成。根据结构形式的不同，齿轮上常常还有轮缘、轮毂、腹板（孔板）、轮辐等结构。按结构不同蜗轮可分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式等多种型式。

蜗杆的结构和轴相似，其结构特点是长度一般大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹及阶梯端面等所组成。蜗杆上啮合部分的轮齿呈螺旋状，有单头和多头之分， 单头蜗杆的自锁性能好、易加工，但传动效率低。

二、普通圆柱蜗轮、蜗杆的测绘步骤

蜗轮、蜗杆的测绘比较复杂，要想获得准确的测绘数据，就必须具备较全面的蜗杆传动方面的知识。同时应合理选择测量工具及必要的检测仪器，掌握正确的测量方法，并对所测量的数据进行合理的分析处理，提出接近或替代原设计的方案，直接为生产服务。

测绘蜗轮、蜗杆时，主要是确定蜗杆轴向模数ma（即蜗轮端面模数mt），蜗杆的直径系数q和导程角γ(即蜗轮的螺旋角β)。下面以普通圆柱蜗轮蜗杆测绘为例，说明标准蜗轮蜗杆的基本测绘步骤。

1. 首先对要测绘的蜗轮、蜗杆进行结构和工艺分析。

2. 画出蜗轮、蜗杆的结构草图和必须的参数表，并画出所需标注尺寸的尺寸界线及尺寸线。

3. 数出蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。

4. 测量出蜗杆齿顶圆直径dal、蜗轮喉径dai和蜗轮齿顶外圆直径dae。

5. 在箱体上测量出中心距a。

6. 确定蜗杆轴向模数ma (即涡轮端面模数mt)

7. 确定蜗杆的导程角γ(蜗轮的螺旋角β)，并判定γ及β的方向。

根据计算公式 tgγ= z1ma / d1，因 d1 = da1-2ma 则

蜗轮蜗杆设计 2

蜗轮蜗杆设计 2

蜗轮蜗杆传动

蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。最常用的是轴交角∑=90°的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为5~80，常用15~50；在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。

重点学习内容

本章中阿基米德蜗杆传动的失效形式、设计参数、受力分析、材料选择、强度计算、传动效率等为重点学习内容。对热平衡计算、润滑方法、蜗杆蜗轮结构等也应

一、蜗杆传动的类型

圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动

普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动

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) 锥面包络蜗杆

(ZK蜗杆)

与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，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。

圆柱蜗杆传动

１、通圆柱蜗杆传动

（１）阿基米德蜗杆

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，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。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。

（２）渐开线蜗杆

渐开线蜗杆(ZI蜗杆) 蜗杆齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线。加工时，车刀刀刃平面与基圆相切。可以磨削，易保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多，转速较高和较精密的传动。

（３）法向直廓蜗杆

这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，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。车削时车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上，加工简单，可用砂轮磨削，常用于多头精密蜗杆传动。