机械设计基础之蜗杆传动

10.4 蜗杆传动的设计计算
蜗杆传动
蜗杆传动的强度计算（蜗轮齿面接触疲劳强度计算）：蜗轮齿面接触疲劳强度的计算主要是为 了防止齿面产生点蚀。钢蜗杆与青铜或灰铸铁蜗轮配对时，齿面接触疲劳强度公式如下：
校核公式
H 500
KT
m2d1
KT2 G
500
z2 H2
10.4 蜗杆传动的设计计算
蜗杆传动
受力分析： 齿面间相互作用的法问力Fn 可分解为三个相互垂直的分力：切向力Ft 、径向力Fr 和轴向力Fa。
观察结构
10.4 蜗杆传动的设计计算
蜗杆传动
蜗杆蜗轮的转动方向判断：根据蜗杆的转动方向和螺旋线旋向，应用左、右手定则判断。当蜗 杆的螺旋线为右旋时，则使用右手定则判断，四个手指沿着蜗杆顺时针转动方向握起来，让拇 指与蜗杆轴线一致，其反方向即是蜗轮在节点处的速度方向，此速度是蜗轮转动在节点产生的 圆周速度，因此，蜗轮逆时针方向转动。当蜗杆的螺旋线为左旋时，则用左手按相同方向判断。

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9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21.6.2121.6.21M onday, June 21, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。08:11:5708:11:5708:116/21/2021 8:11:57 AM
v2
P
1
d1
v2
vs v1
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二、蜗杆传动的效率
总目录 本章
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1——由啮合摩擦损耗所决定的效率
1 tg / tg( V )
V —— 当量摩擦角 查表
2 ——轴承的效率
3 ——蜗杆或蜗轮搅油引起的效率
蜗杆传动设计时，可根据蜗杆头数估取传动效率 Z1 1， 2， 4， 6 效率 0.7， 0.8， 0.9， 0.95
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三、 蜗杆传动的润滑
四、 蜗杆传动的热平衡计算
原因——效率低，发热大，温升高，润滑油粘度下降, 润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损和胶合。
设蜗杆传动功率为P（ K W）,效率为 自然冷却方式，单位时间散热量为
H1 1000P(1)
H2 Kd St t0
Kd——箱体表面散热系数 t ——油的工作温度
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4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行
5.26.20215.26.202108:3008:3008:30:5708:30:57

高速（VS大）——喷油润滑；低速（VS小）——泄池润滑
润滑油量适当浸油深度 ；
1/3蜗轮外径——上置式蜗杆，润滑较差，但搅油损失小
i个蜗杆齿高——下（侧）置式蜗杆，润滑较好，但搅油损失大
3、蜗杆传动热平衡计算
蜗杆传动效率较低，摩擦发热较大，温升较高，过高的温度使润滑油稀释，粘度下降，啮合时从齿面间被稀释，会加剧磨损和胶合。所以蜗杆传动设计要进行热平衡计算。
教学后记：
教研室主任意见：
教学方法：采用多媒体教学（动画演示运动），结合教具，提高学生的学习兴趣。
课程作业或思考题：
1、蜗杆传动的润滑方法？2、蜗杆传动的涡轮转动方向的判断方式？3、蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？
参考资料或常用网址：韩玉成.机械设计基础.北京.电子工业出版社；庄宿涛.成都.西南交通大学出版社；徐刚涛.北京.高等教育出版社；http//
抚州职业技术学院教案
课程名称：机械设计基础
任课老师（职称）：周晓良（副教授）
授课对象及时间：2014级综合班、2013五年制班
授课题目（章节）：蜗杆传动的强度计算
教具：多媒体
基本教材：陈立德《机械设计基础》（第四版）
课时安排：2
教学目的（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1.熟悉判断蜗轮传动的转向的方影响系数
——载荷系数KA——工况系数
——齿面载荷分布系数：载荷平稳时， ；载荷变化较大，或有冲击、振动时，
KV——动载荷系数 ——精制蜗杆
——一般蜗杆
设计公式
mm 定m,q，
——蜗轮齿面许用接触应力
3、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算
弯曲疲劳强度校核公式：
2.了解蜗杆传动的润滑方式
3.掌握蜗轮强度计算方法及蜗杆传动的热平衡计算方法

机械设计基础第12章蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构，广泛应用于机械设备中。

蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动比大、传动平稳等特点，在机械设计中有着重要的应用价值。

蜗轮蜗杆传动是一种通用型的不可逆传动，典型的结构包括蜗轮和蜗杆两个部分。

蜗轮是一种螺旋状的齿轮，其齿面与蜗杆的蜗杆螺旋面相配合。

蜗杆是一种具有螺旋线形状的轴，其作为传动元件，通过旋转运动驱动蜗轮。

蜗轮齿与蜗杆螺旋线的位置关系使得蜗轮只能顺时针旋转，而无法逆时针旋转。

这种结构特点决定了蜗轮蜗杆传动是一种不可逆传动。

蜗轮蜗杆传动的主要工作原理是靠蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面的啮合来实现传动。

在传动过程中，蜗杆通过旋转带动蜗轮转动，从而实现动力传递。

由于蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面接触面积小，所以传动效率相对较低。

为了提高传动效率，降低摩擦损失，需要在蜗轮齿面和蜗杆螺旋面之间添加润滑油。

蜗轮蜗杆传动具有很高的传动比，可达到1:40以上，因此在机械设备中常常使用蜗轮蜗杆传动来实现大速比的传动。

例如在起重机构中，通常采用蜗轮蜗杆传动来提高起重高度。

此外，蜗轮蜗杆传动还可以实现两个轴的不同速度传动，例如在机械车床中使用蜗轮蜗杆传动来实现工件的不同转速。

在机械设计中，蜗轮蜗杆传动的设计需要根据实际应用情况确定传动比、工作环境要求等参数。

首先需要确定传动比，在确定传动比的同时要考虑传动效率和传动正反转的能力。

其次，需要根据工作环境来选择蜗杆和蜗轮的材料，以提高传动的可靠性和耐用性。

还需要注意蜗杆和蜗轮的几何尺寸和配合精度，以保证传动的准确性和稳定性。

此外，在设计过程中还需要进行强度校核、轴承选择等工作，以确保传动的安全可靠。

总之，蜗轮蜗杆传动在机械设计中具有重要的应用价值。

它的特点是传动比大、传动平稳，适用于需要大速比、不可逆传动的场合。

在设计蜗轮蜗杆传动时，需要根据实际应用情况，确定传动比、材料、尺寸、配合精度等参数，以保证传动的稳定性和可靠性。