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蜗杆传动设计(务实)(清晰整齐)

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第8章 蜗杆传动设计
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°。这种传动由于具有结构紧凑、传动比大、传动
平稳以及在一定的条件下具有可靠的自锁性等优点，它广泛应用在机床、汽车、
仪器、起重运输机械、冶金机械及其它机器或设备中。

基本要求
1． 熟练掌握蜗杆的传动特点、失效形式和计算准则；
2． 熟练掌握蜗杆和蜗轮的结构特点；
3． 掌握蜗杆传动的受力分析、滑动速度和效率；
4． 掌握蜗杆传动的热平衡计算；
5． 了解蜗杆传动的强度计算特点；
6． 了解蜗杆的传动类型；

8.1.1 蜗轮蜗杆的形成
蜗杆蜗轮传动是由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来的。小齿轮的轮齿分度
圆柱面上缠绕一周以上，这样的小齿轮外形像一根螺杆，称为蜗杆。大齿轮称为
蜗轮。为了改善啮合状况，将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆部
分地包住，并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮，这样齿廓间为线接
触，可传递较大的动力。

蜗杆蜗轮传动的特征：
其一，它是一种特殊的交错轴斜齿轮传动，交错角为∑＝90°，z1很少，一
般z1＝1～4；
其二，它具有螺旋传动的某些特点，蜗杆相当于螺杆，蜗轮相当于螺母，蜗
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轮部分地包容蜗杆。
8.1.2 蜗杆传动的类型
按蜗杆形状的不同可分：
1．圆柱蜗杆传动-普通圆柱蜗杆（阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗
杆、锥面包络蜗杆）和圆弧蜗杆

2．环面蜗杆传动
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3
3．锥蜗杆传动

8.1.3 蜗杆传动的特点
传动比大，结构紧凑
传动平稳，无噪声
具有自锁性
传动效率较低，磨损较严重
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4

蜗杆轴向力较大，致使轴承摩擦损失较大。
8.1.4 蜗杆传动的应用
由于蜗杆蜗轮传动具有以上特点，故常用于两轴交错、传动比较大、传递功
率不太大或间歇工作的场合。当要求传递较大功率时，为提高传动效率，常取
z1＝2-4。此外，由于当γ
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较小时传动具有自锁性，故常用在卷扬机等起重机械

中，起安全保护作用。它还广泛应用在机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器
或设备中；

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蜗轮蜗杆传动设计.共28页文档

蜗轮蜗杆传动设计.共28页文档

39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育；而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
蜗轮蜗杆传动设计.
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
机械设计基础蜗杆传动设计

机械设计基础蜗杆传动设计


路漫漫其悠远
机械设计基础蜗杆传动设计
蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 （ mm）
m
d1
m
d1
m
d1
m
d1
1 18
(22.4)
1.25 20
2.5 28 (35.5)
4
22.4
45
20
1.6 28
(28)
5
3.15 35.5
(18) 2 22.4
(28) 35.5
(45) 56
4 (31.5) 6.3
机械设计基础-蜗杆传动 设计
路漫漫其悠远
2020/11/18
机械设计基础蜗杆传动设计
第12章 蜗杆传动设计
§12－1 蜗杆传动的特点和类型 §12－2 蜗杆传动的主要参数 §12－3 蜗杆传动的失效、材料、结构 §12－4 蜗杆传动的受力分析 §12－5 圆弧园柱蜗杆传动的设计 §12－6 蜗杆传动的效率、润滑、热平衡
左右手法： 左旋左手，右旋右手，四指转 向1，拇指反向；即为v2。
机械设计基础蜗杆传动设计
例：试判断蜗轮或蜗杆的转（旋）向。
路漫漫其悠远
机械设计基础蜗杆传动设计
五、啮合特点
传动比大（一般i12=10~100)，结构紧凑； 连续啮合且为线接触，传动平稳，噪声小；
蜗轮主动时自锁，常用于起重机械；
齿面滑动速度大，易发热、胶合、磨损，故蜗轮常用耐磨 材料（青铜）制造，成本较高； 效率低；
渐开线
基圆
渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切 特点：端面---渐开线
后两种蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿 基米德蜗杆。
路漫漫其悠远
机械设计基础蜗杆传动设计
涡轮蜗杆传动的设计ppt课件

涡轮蜗杆传动的设计ppt课件


v1<1.5 m/s 9级精度
d
广西工学院专用
:
作者： 潘存云教授
§11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸
一、圆柱蜗杆传动的主要参数
1. 正确啮合条件
中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。
在中间平面内，蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。
正确啮合条件是中间平面内参数分别相等：
mt2=ma1=m ，αt2 =αa1=α 取标准值
:
广西工学院专用
计算公式
蜗杆 d1 =mq
蜗轮 d2=mz2
ha=m
ha=m
df =1.2潘存m云q教授研制
df =1.2mq
da1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m(q-2.4) df2=m(q-2.4)
pa1=pt2= px=π m
c=0.2 m
a=0.5(d1 + d2) m=0.5m(q+z2)
:
潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
表11-1 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm
m d1
m d1
m
d1 m d1
1 18
(22.4)
1.25 20 2.5 28
4
22.4
(35.5)
1.6 20
45
1.6
2
2208 q=12.5 2(188)潘存云教授q3研.=制1157.53(258.5)
的等导程的螺旋形成的，而蜗轮在外观上
就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相
似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。
潘存云教授研制
圆柱蜗杆
广西工学院专用
潘存云教授研制
环面蜗杆:
潘存云教授研制
机械设计蜗杆传动

机械设计蜗杆传动

法向力可分解为三个分力：
圆周力：Ft 轴向力：Fa 径向力：Fr 且有如下关系：
Ft1 = -Fa2 = - 2T1 / d1 Fa1 = -Ft2 = - 2T2 / d2
Fr1 = -Fr2 = - Ft2 tgα
ω2
潘存云教授研制
Fa2 Fr2 α Ft2
ω2
Fa1
潘存云教授研制
Fr1
Ft1
式中：T1 、T2分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。
普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算
名称
蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶圆直径 根圆直径
蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距 径向间隙
中心距 2020/8/3
计算公式
蜗杆
蜗轮
d1 =mq
d2=mz2
ha=m
ha=m
df =1.2m 潘存云教授研制
df =1.2m
da1=m(q+2) da1=m(Z2+2) df1=m(q-2.4) df2=m(Z2-2.4)
2020/8/3
2 蜗杆传动的类型
最常用
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
锥蜗杆传动特点：
潘存云教授研制
1）同时接触的点数较多，重合度大；
2）传动比范围大，一般为10~360； 3）承载能力和传动效率高； 4）2020/制8/3 造安装简便，工艺性好。
1.25 20
2.5 28 (35.5)
4
22.4
45
11..66
2200 q=12.5 2288 潘存云教授q3研.=制1517.53(258.5)