蜗杆蜗轮传动的受力分析
蜗轮蜗杆传动
角γ 及蜗杆传动中心距 a 。
解 (1) 蜗杆直径系数
=40/4=10
(2) 导程角 由式（12-2）得
=2/10=0.2
γ =11.3099°(11°18‘36“)
(3) 传动中心距 a =0.5(q + z2 )
=0.5×4×(10+39)=98mm
Northwest A&F University
锡青铜： 适用于齿面滑动速度 较高的传动。 （抗胶合能力强，抗点蚀能力差）
蜗轮常用材料有：铝青铜： vs≤ 8 m/s 的场合。（抗胶合能力差）
灰铸铁：
vs≤
2
m/s
的场合。
Northwest A&F
University
第三节蜗杆传动的失效形式、材料和结构
二、蜗杆和蜗轮的结构
由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体（蜗杆 轴），当蜗杆的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。
一、圆柱蜗杆传动的主要参数:
1. 模数m和压力角α 中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。
主平面
β1 γ
Northwest A&F University
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。 是蜗杆的轴面 是蜗轮的端面
蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）内确定。
由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿的滚刀，按范成原理切制轮齿，
所以ZA蜗杆传动中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于渐
开线齿轮与齿条的啮合。
L
p
主
平
面
B
Northwest A&F University
蜗轮蜗杆受力分析
蜗轮蜗杆受力分析
蜗轮蜗杆是一种常用的传动装置，广泛应用于机械工程中。
在进行蜗轮蜗杆的受力分析时，需要考虑以下几个方面：蜗轮蜗杆受力、力的传递路径、材料的应力和变形等。
首先要对蜗轮蜗杆的受力进行分析。
蜗轮蜗杆传动时，通过蜗杆的螺旋线与蜗轮的齿面配合，使蜗轮绕自身轴线旋转并传递力矩。
在这个过程中，蜗轮和蜗杆分别承受轴向力和径向力。
轴向力是由于蜗杆的螺旋线对蜗轮齿面的作用，使蜗杆的轴向力沿蜗杆轴线方向产生，而蜗轮受到等大反向轴向力。
径向力是由于蜗轮的齿面曲率半径与蜗杆螺旋线的半径差导致的，在传动过程中使得蜗轮和蜗杆受到径向力，造成受力状态的变化。
其次，要对力的传递路径进行分析。
蜗轮蜗杆传动的力矩是由蜗杆传递给蜗轮的，在传递过程中遵循力的平衡原理。
蜗杆上的力矩通过轴承传递给蜗杆轴承座，再通过蜗杆轴承座传递给机架。
而蜗轮上的力矩则通过蜗轮轴承传递给蜗轮轴承座，再通过蜗轮轴承座传递给机架。
这样，蜗轮和蜗杆上的力矩同时传递到机架上，实现了力的平衡。
最后，要考虑材料的应力和变形对蜗轮蜗杆的影响。
传动过程中，蜗轮和蜗杆上的受力会导致材料的应力产生变化，甚至会引起材料的变形。
在进行蜗轮蜗杆设计时，要考虑到材料的强度和刚度等因素，以确保蜗轮蜗杆的可靠性和稳定性。
总结起来，蜗轮蜗杆的受力分析是一个复杂的过程，需要综合考虑受力、力的传递路径、材料的应力和变形等因素。
只有在合理的受力分析基础上进行设计，才能确保蜗轮蜗杆的正常运转和长期使用。
蜗杆蜗轮传动受力分析与效率计算
力矩 、转速 、振动 和噪声 的要求 。 １ 驱 动器传 动示 意图及 工作原理
驱动 器传 动示 意 图如 图 １ 示 ， 电机 末端 装有蜗 所 杆 １ ，蜗轮 ２和 小齿 轮 ３成为 一 体 ，在 蜗 杆 ｌ的带动
下 转动 ，齿 轮 ３又带 动大 齿轮 ４ ，最 后输 出轴 ５输 出 转矩与转速 。
Ｉ ｃ８ ０ｙ ｓｒ ｏ ｓ ｉｙ ｒ） ｛． ｏｏａ ｉ ＋ｃｓ）。 …“ Ｆ Ｆｃｓ．ｎ ／ｏ ＝ （ ｓｙ ． ｙ ｔ ………………・１ （）
【 ｓ ｉ ｎ
其 中： 为蜗杆 啮合处所 受法 向力 ； 、 、 分别 为 法 向力 在 方 向上 的分力 ； 为法 向压力 角； ７为蜗 杆 导程 角 ； 为蜗杆 蜗轮 啮合 面 之 间 的摩擦 系 数。
第 ４期 （ 第 １ ７期 ） 总 ６
２１ ０ １年 ８月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ Ｅ ＣＨ Ａ Ｎ Ｉ ＣＡ Ｌ ＥＮ Ｇ Ｉ Ｅ ＥＲ Ｉ Ｇ ＆ Ｎ Ｎ Ａ ＵＴＯ Ｍ Ａ Ｔ１ Ｎ ０
Ｎｏ． ４
Ａｕｇ．
文 章 编 号 ：６ ２ ６ １ ２ １ ）０ － ２ １０ １ ７— ４ ３（ ０ １ ４ ００ － ３
４ 蜗杆蜗 轮啮合效 率计 算分析
ｍ ； ＝ ｌ； ０２ ｍ； ｍ ｒ ４ｍｉ ＝ ． ｍ 蜗轮 分 度 圆半 径 Ｒ＝ ５６ ４ ｂ ｌ ５ １． ９
ｍｍ ； ０．８； ＝ ０ ／Ｂ Ｏ．８： ｃ Ｏ．８： ＝１ 。； ９ ＝ ０ Ｏ．８： ＝ ０ ／ ＝ ０ ｚ ｚ ０ ｙ＝ 。； 后 ０．４ ｋ ＝ １ ０ ９。 ２ ２ ７￣ ｒ Ｏ．８
Ｏ１ ６
０．６ ５
／
／
图 ４ 蜗杆蜗轮效率一 摩擦系数 曲线
蜗轮蜗杆受力分析PPT课件
12
3
4
5
6
2019/10/19
7
8
9
10
蜗杆的转向
右旋蜗杆 左旋蜗杆
右 以右手握住蜗杆，四指 手 指向蜗杆的转向，则拇 规 指的指向为啮合点处蜗 则 轮的线速度方向。
左 以左手握住蜗杆，四指 手 指向蜗杆的转向，则拇
规 指的指向为啮合点处蜗 则 轮的线速度方向。
11
2019/10/19
（2）蜗杆的轴向力Fa1（其大小等于 蜗轮上的圆周力Ft2,方向相反）
MT2=MT1iη , η为蜗
杆传动总效率
（3）蜗杆的径向力Fr1（其大小等 于蜗轮上的 径向力Fr2,方向相反） Nhomakorabea2
各力方向：
Ft —主动件与运动方向相反；从动件与运动方向相同 Fr —各自指向轮心 Fa —蜗杆用左右手定则判定。
§12.4 蜗杆传动的受力分析
一、受力分析
蜗杆传动时，齿面上作用的 法向力Fn和摩擦力Ff可分解为三 个相互垂直的分力：圆周力Ft、 径向力Fr和轴向力Fa。 ∑=90°且 蜗杆主动时，蜗杆蜗轮所受力的 大小和对应关系为
1
§12.4 蜗杆传动的受力分析
（1）蜗杆的圆周力Ft1（其大小等于 蜗轮上的力Fa2，方向相反）
学习课件蜗轮蜗杆受力分析.ppt
精选
3
精选
4
精选
5
精选
6
精选
7
精选
8
精选
9
蜗杆的转向
右旋蜗杆 左旋蜗杆
右 以右手握住蜗杆，四指 左 手 指向蜗杆的转向，则拇 手
规 指的指向为啮合点处蜗 规
则 轮的线速度方向。
则
精选
以左手握住蜗杆，四指 指向蜗杆的转向，则拇 指的指向为啮合点处蜗 轮的线速度方向。
10
§12.4 蜗杆传动的受力分析
一、受力分析
蜗杆传动时，齿面上作用的 法向力Fn和摩擦力Ff可分解为三 个相互垂直的分力：圆周力Ft、 径向力Fr和轴向力Fa。 ∑=90°且 蜗杆主动时，蜗杆蜗轮所受力的 大小和对应关系为
精选
1
§12.4 蜗杆传动的受力分析
（1）蜗杆的圆周力Ft1（其大小等于 蜗轮上的力Fa2，方向相反）
（2）蜗杆的轴向力Fa1（其大小等于 蜗轮上的圆周力Ft2,方向相反）
MT2=M蜗杆的径向力Fr1（其大小等 于蜗轮上的 径向力Fr2,方向相反）
精选
2
各力方向：
Ft —主动件与运动方向相反；从动件与运动方向相同 Fr —各自指向轮心 Fa —蜗杆用左右手定则判定。
蜗轮蜗杆传动承载能力计算(精选)
普通圆柱蜗杆传动承载能力计算(一)蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料和齿轮传动一样，蜗杆传动的失效形式也有点蚀(齿面接触疲劳破坏)、齿根折断、曲面胶合及过度磨损等。
由于材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度，所以失效经常发生在蜗轮轮齿上。
因此，一般只对蜗轮轮齿进行承载能力计算。
由于蜗杆与蜗轮齿面间有较大的相对滑动，从而增加了产生胶合和磨损失效的可能性，尤其在某些条件下(如润滑不良),蜗杆传动因齿面胶合而失效的可能性更大。
因此，蜗杆传动的承载能力往往受到抗胶合能力的限制。
在开式传动中多发生齿面磨损和轮齿折断，因此应以保证齿根弯曲疲劳强度作为开式传动的主要设计准则。
在闭式传动中，蜗杆副多因齿面胶合或点蚀而失效。
因此，通常是按齿面接触疲劳强度进行设计，而按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
此外，闭式蜗杆传动，由于散热较为困难，还应作热平衡核算。
由上述蜗杆传动的失效形式可知，蜗杆、蜗轮的材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是要具有良好的磨合和耐磨性能。
蜗杆一般是用碳钢或合金钢制成。
高速重载蜗杆常用15Cr或20Cr，并经渗碳淬火；也可用40、45号钢或40Cr并经淬火。
这样可以提高表面硬度，增加耐磨性。
通常要求蜗杆淬火后的硬度为40～55HRC，经氮化处理后的硬度为55～62HRC。
一般不太重要的低速中载的蜗杆，可采用40或45号钢，并经调质处理，其硬度为220～300HBS。
常用的蜗轮材料为铸造锡青铜(ZCuSnlOPl，ZCuSn5Pb5Zn5)、铸造铝铁青铜(ZCuAl10Fe3)及灰铸铁(HTl5O、HT2OO)等。
锡青铜耐磨性最好，但价格较高，用于滑动速度Vs≥3m/s的重要传动；铝铁青铜的耐磨性较锡青铜差一些，但价格便宜，一般用于滑动速度Vs≤4m/s的传动；如果滑动速度不高(Vs<2m/s)，对效率要求也不高时，可采用灰铸铁。
为了防止变形，常对蜗轮进行时效处理。
(二)蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分析和斜齿圆柱齿轮传动相似。
蜗轮蜗杆传动解析精选课件PPT
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。
2021/3/2
9
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
一、圆柱蜗杆传动的主要参数:
1. 模数m和压力角α 中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。
主平面
β1 γ=β
2021/3/2
10
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
3. 蜗杆直径系数q和导程角γ
由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限 制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗 杆分度圆直径d1（参见表12-1）。
直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即：
q d1 m
是导出值
d1 = q m≠z1m
当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，
γ=β
2. 传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 ❖ 设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2，当蜗杆转一周时，蜗轮转
过 z1 个齿( z1 / z2周)。因此，其传动比为
i n1 z2 d 2 n2 z1 d 1
( 1 1 )2
❖ z1↑→↑→效率 η↑，但加工困难。
❖ z1↓→ 传动比 i↑，但传动效率 η↓。(蜗杆头数与传动效率关
滑动速度的大小，对齿面的润滑情况、 齿面失效形式、发热以及传动效率等 都有很大影响。
如图上图所示，齿厚与齿槽宽相等的圆柱称为蜗杆分度圆柱 (或称为中圆柱)。蜗杆分度圆(中圆)直径用d1表示，其值见表 12-1。蜗轮分度圆直径以d2表示。
2021/3/2
12
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
❖ 在两轴交错角为90°的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导
蜗轮蜗杆传动效率低的原因
蜗轮蜗杆传动效率低的原因
蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动方式，但其效率相对较低。
其原因主要有以下几点：
1. 摩擦损失：蜗轮和蜗杆在传动过程中，因为接触面积小和滑动摩擦等原因，会产生较大的摩擦损失，导致能量损失较大。
2. 应变能损失：蜗杆在传动过程中，由于其螺旋形状，会受到较大的应变力，造成应变能损失，导致能量损失较大。
3. 蜗杆材料的选择：蜗杆通常采用较硬的材料制造，如钢铁等，而蜗轮则采用较软的材料制造，如铜等。
这样容易造成蜗轮受到磨损，导致传动效率降低。
4. 转速比的选择：蜗轮和蜗杆的转速比越大，传动效率就越低。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的转速比，以提高传动效率。
综上所述，蜗轮蜗杆传动效率低的原因主要是摩擦损失、应变能损失、材料的选择和转速比的选择等因素。
在实际应用中，需要综合考虑这些因素，以达到最佳的传动效果。
- 1 -。
蜗杆传动的强度计算讲解
蜗杆齿面硬度 ≤45HRC
46（32） 58（42） 32（24） 41（32）
ZCuSn10Pb1
ZCuSn5Pb5Zn5
ZCuAl10Fe3 HT150
砂模 砂模
112（91） 40
蜗杆齿面硬度 ＞45HRC 磨光或抛光 58（40） 73（52） 40（30） 51（40） 140（116） 50
手，四指弯曲与主动轮转向一致，大拇
指伸直指向轴向力方向。
二、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 近似按齿条与斜齿圆柱齿轮啮合传动计算 校核式 设计式
KT2 H 500 2 2 H m d1 z2
500 m d1 z KT2 2 H
2 2
“500”——钢对青铜，钢对铸铁
K 1.1 ~ 1.3
铸锡青铜蜗轮的许用接触应力/MPa
铸造 方法 滑动速度 [σH]
蜗轮材料
蜗杆齿面硬度 ≤350HBW 180 200
110 135
vs（m/s）
ZCuSn10Pb1 ZCuSn5Pb5 Zn5
＞45HRC 200 220
125 150
砂模 金属模
砂模 金属模
≤12 ≤25
一、轮齿受力分析
作用点：节点C 大小：略去摩擦力
Ft1 2T1 d1 Fa 2 Fa1 Ft 2 2T2 d 2 Fr1 Fr 2 Ft 2 tg
方向判断：
主动轮Ft1与v1反向；从动轮Ft2与v2
同向；Ｆr 指向各自轮心； 主动轮Ｆa1：左旋用左手，右旋用右
90
75
钢经淬火
①
HT200，HT150
HT150
渗碳钢
调质或 淬火钢
蜗杆、蜗轮受力分析
5、齿面塑性变形
现象：齿面失去正常齿形 原因：齿面较软、重载，齿面形成凹沟、 凸棱；主动轮上摩擦力分别朝向齿顶和齿 根 —— 形成凹沟；从动轮上摩擦力由齿顶 和齿根朝向中间 ——— 形成凸棱
塑性变形是由于在过大的应力作用下，轮齿材料 处于屈服状态而产生的齿面的永久变形。
减缓或防止措施：
提高齿面硬度，采用粘度高的润滑油。
②直齿锥齿轮轴向力Fa 的方向：由小端指向大端。
圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动各分力方向的判断方法可综合如下表：
斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动各分力方向的标示 方法如下图所示：
六、典型例题分析
齿轮传动受力分析这类题目，一般给定 传动方案、输入或输出齿轮轴转向以及某个 斜齿轮的轮齿旋向，另可附加一些其他条件。 要求确定输出或输入齿轮轴转向，其余待定 齿轮轮齿旋向，标出齿轮所受各分力的方向 以及画出某齿轮轴的空间受力简图等。
疲劳裂纹
一、齿轮传动的失效形式
1. 轮齿折断
现象：齿根处产生裂纹→扩展→断齿
原因： 1.根部应力集中 2.根部受交变弯曲应力作用 3.材料较脆 4.突然过载或冲击
提高轮齿抗弯强度的措施：
增大齿轮模数 增大齿根圆角半径 采用正变位
2、齿面磨损
油不净→磨料磨损→齿形破坏 →齿根减薄（根部严重）→断齿
1）圆周力Ft ：主反从同，即主动轮的圆周力为阻力，与回
转方向相反；从动轮的圆周力为驱动力，与回转方向相同。
2）径向力Fr：分别指向各自轮心。注意：这一结论在大多
数情况下是正确的，唯一例外的是对于圆柱内齿轮其径向力Fr 应为背离其轮心。
3）轴向力Fa ：直齿圆柱齿轮没有轴向力，即Fa = 0 ，它可视
二、齿轮强度设计计算准则 轮齿的主要破坏形式和强度计算依据
蜗轮蜗杆受力分析
油膜厚度
油膜厚度对润滑效果有很大影响，厚度过大会增加 摩擦阻力，过小则可能无法起到润滑作用。
防护措施
为防止灰尘、水分等杂质进入蜗轮蜗杆系统 ，需采取有效的防护措施，如密封圈、防尘 盖等。
04
蜗轮蜗杆的制造工艺
材料选择
蜗轮蜗杆的材料选择对其性能和寿命至关重要。常用的材料包括铸铁、铸钢、钢材等，这些材料具有较高的强度、耐磨性和 耐腐蚀性，能够满足蜗轮蜗杆的工作需求。
02
在轻工机械中，蜗轮蜗杆传动 常用于缝纫机、卷烟机、食品 包装机等设备中，以实现精确 的传动和调速。
03
在汽车工业中，蜗轮蜗杆传动 常用于发动机的配气机构和变 速箱中，以实现高速和高效的 传动。
02
蜗轮蜗杆的受力分析
蜗轮蜗杆的法向力
定义
法向力是指蜗轮蜗杆在垂直于其轴线方向上所受到的 作用力，也称为正压力。
产生原因
由于蜗轮蜗杆的齿面接触，使得齿面之间产生正压力， 从而产生法向力。
影响
法向力的大小直接影响蜗轮蜗杆的传动效率和承载能 力。
Hale Waihona Puke 蜗轮蜗杆的切向力定义
切向力是指蜗轮蜗杆在沿着其轴线方向上所受到的作用力，也称 为切向推力或扭矩。
产生原因
由于蜗轮蜗杆的传动过程中，蜗杆的旋转会对蜗轮产生推力，从 而产生切向力。
案例二：某传动装置中的蜗轮蜗杆受力分析
总结词
该案例详细分析了传动装置中蜗轮蜗杆 的受力情况，包括法向力、切向力和轴 向力，并提出了相应的优化措施。
VS
详细描述
在传动装置中，蜗轮蜗杆的受力情况复杂 。法向力是传递动力的主要力，切向力产 生摩擦以传递扭矩，轴向力则与传动方向 垂直。为了提高蜗轮蜗杆的寿命和传动效 率，需要对其受力进行详细分析，并采取 相应的优化措施，如调整模数、齿数等参 数，或改变润滑方式等。
蜗轮蜗杆的原理及应用
蜗轮蜗杆的原理及应用一、蜗轮蜗杆的原理蜗轮蜗杆是一种传动装置，由蜗轮和蜗杆两部分组成。
蜗轮是一种圆柱形的齿轮，其齿数较少，一般为1.5至5个。
蜗杆是一种长螺旋线形的杆，其齿数较多，与蜗轮齿数相匹配。
蜗轮蜗杆传动的原理是通过蜗杆的旋转，使蜗轮进行传动。
当蜗杆旋转时，蜗轮会沿着蜗杆的螺旋线上的一个位置进行移动。
由于蜗杆的螺旋线角度较大，蜗轮的转速很低，但可以提供很大的传动力。
这种传动方式被广泛应用于小型传动设备中。
二、蜗轮蜗杆的应用蜗轮蜗杆传动具有很多优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
1. 工业机械蜗轮蜗杆传动被广泛应用于工业机械领域。
例如，它可用于起重机构、搅拌机、卷绕机和输送机等设备。
蜗轮蜗杆传动可以通过减速比的选择，将高速旋转的电动机传动转换为低速输出的扭力。
这种传动方式通常更加稳定，且不容易出现故障。
2. 汽车工业蜗轮蜗杆传动也在汽车工业中得到了应用。
它常被用于汽车座椅的调节、天窗、后备箱盖和电动车窗等装置。
蜗轮蜗杆传动在这些装置中可以提供精确的调节和稳定的传动效果。
3. 电动工具蜗轮蜗杆传动也被广泛应用于各类电动工具。
例如，电钻、电锤和电动剪切器等工具中常使用蜗轮蜗杆传动来实现扭力的传递。
蜗轮蜗杆传动不仅可以提供足够的扭矩，还可以使工具保持稳定运行。
4. 包装机械在包装机械中，蜗轮蜗杆传动可以实现包装材料的卷绕、封口和定位等功能。
由于蜗轮蜗杆传动的精确性和可靠性，它常被用于要求高精度和高稳定性的包装过程中。
5. 自动化设备蜗轮蜗杆传动在自动化设备中也得到了广泛应用。
例如，机器人、自动输送线和自动化装配线等设备中的各种动作部件常常采用蜗轮蜗杆传动来实现精确的位置调节和可靠的动力传递。
三、总结蜗轮蜗杆传动是一种重要的传动装置，它通过蜗杆的旋转实现低速高扭矩的传动效果。
蜗轮蜗杆传动在工业机械、汽车工业、电动工具、包装机械和自动化设备等领域都有广泛的应用。
它具有精确性、稳定性和可靠性的优点，因此在需要高精度和高稳定性的传动过程中得到了广泛的使用。
涡轮蜗杆传动设计
When vs≤ 5~10 m/s, we adopt flooding system lubrication by oil basin. To induce loss of oil mixing, underneath worm is not suitable to flood oil too deep, the depth is approximately one tooth. 当vs≤ 5m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深，约为一个齿高。
n1
左、右手定则：四指n1、拇指反向：啮合点v2→n2
2）各分力方向
Fr：指向各自轮心
蜗杆与n1反向
※
Ft
蜗轮与n2同向
Ft2 Fa1
蜗杆：左、右手定则
Fa
蜗轮： Fa2 Ft1
3）旋向判定
∵ 2
蜗轮与蜗杆旋向相同。
例：
右旋
Fr1
n1
Ft2
⊙ Ft1
x
Fa1
Fa2
Fr2
n2
Fr1
Fa1 x
n1
Fa2
Head number of worm
蜗杆头数Z1
１
Total efficiency
总 效 率η
0.70
２ 0.80
４ 0.90
６ 0.95
γ Excessive→difficult process of worm γ过大→蜗杆加工困难
Whenγ> 28˚，increment of efficiency η is little. 当γ> 28˚，效率η增加很少。
蜗轮蜗杆工作原理
蜗轮蜗杆工作原理
蜗轮蜗杆是一种常用的传动装置，它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合传递力和运动。
蜗轮是一种呈螺旋形的圆柱体，其表面上有一条称为螺旋线的槽，而蜗杆则是一根中空的圆柱体，其表面上搭配有与蜗轮螺旋线啮合的齿槽。
当蜗轮主动旋转时，蜗杆会随之进行螺旋运动。
蜗轮和蜗杆之间的啮合作用会导致蜗杆沿着自身轴线方向产生推力，并将推力转化为周向力矩。
这个转化过程是通过蜗杆齿槽与蜗轮螺旋线之间的滚动摩擦来实现的。
由于蜗轮的螺旋线形状，当蜗轮主动旋转时，蜗杆只能进行一定角度的旋转，但转速很慢。
这种结构使得蜗轮蜗杆传动可以实现大的减速比，同时能够承受较大的转矩。
所以蜗轮蜗杆传动通常应用在需要减速，但转矩要求较大的场合。
蜗轮蜗杆传动具有传动稳定性高、承载能力大、减速比大、体积小等优点，被广泛应用在工程机械、汽车制造、机床装备和船舶等领域。
它的工作原理简单，但应用广泛，为许多机械设备的高效传动提供了可靠的解决方案。
蜗轮蜗杆扭矩和速比的关系
蜗轮蜗杆扭矩和速比的关系
蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动形式，它通过蜗轮和蜗杆的啮
合来实现传递扭矩和改变转速的功能。
蜗轮蜗杆传动的扭矩和速比
之间存在着密切的关系。
首先，我们来谈谈蜗轮蜗杆传动的扭矩传递关系。
蜗轮蜗杆传
动的扭矩传递是通过蜗杆的螺旋啮合与蜗轮齿廓的摩擦来完成的。
在传动过程中，蜗杆受到输入端施加的扭矩，然后通过蜗轮的啮合，将扭矩传递给输出端。
蜗轮蜗杆传动的扭矩传递比较大，因为蜗杆
的螺旋结构能够将输入的扭矩转化为更大的输出扭矩。
其次，我们来探讨蜗轮蜗杆传动的速比关系。
速比是指输入轴
的转速与输出轴的转速之比。
在蜗轮蜗杆传动中，速比可以通过蜗
轮的齿数与蜗杆的螺旋线数来确定。
一般来说，蜗轮的齿数越多，
蜗杆的螺旋线数越少，速比就越大，输出轴的转速就会减小。
反之
亦然，蜗轮的齿数越少，蜗杆的螺旋线数越多，速比就越小，输出
轴的转速就会增加。
综上所述，蜗轮蜗杆传动的扭矩和速比之间存在着密切的关系。
通过合理设计蜗轮和蜗杆的结构参数，可以实现不同的扭矩传递和
转速调节，满足不同工况下的传动需求。
这种传动方式在工业生产中有着广泛的应用，能够有效地实现扭矩传递和速度调节的功能。
蜗轮蜗杆轴向力径向力圆周力
蜗轮蜗杆轴向力径向力圆周力摘要：一、蜗轮蜗杆概述1.蜗轮蜗杆的定义2.蜗轮蜗杆的分类二、轴向力1.轴向力的定义2.轴向力的计算方法3.轴向力的作用及影响三、径向力1.径向力的定义2.径向力的计算方法3.径向力的作用及影响四、圆周力1.圆周力的定义2.圆周力的计算方法3.圆周力的作用及影响五、总结1.蜗轮蜗杆力的总结2.蜗轮蜗杆在我国的应用正文：蜗轮蜗杆是一种常见的机械传动装置，由蜗轮和蜗杆两部分组成。
蜗轮蜗杆广泛应用于各类机械设备中，如汽车、摩托车、工业机器人等。
蜗轮蜗杆的轴向力是指作用在轴向上的力，通常由外部载荷引起。
轴向力的计算方法为：F=P*a，其中P 为外部载荷，a 为轴向力作用点到轴心的距离。
轴向力对蜗轮蜗杆的传动性能有重要影响，过大的轴向力可能导致蜗轮蜗杆的过早磨损。
径向力是指作用在蜗轮蜗杆的径向的力，通常由内部载荷引起。
径向力的计算方法为：F=Q*b，其中Q 为内部载荷，b 为径向力作用点到轴心的距离。
径向力对蜗轮蜗杆的弯曲强度和疲劳强度有重要影响。
圆周力是指作用在蜗轮蜗杆的圆周方向的力，通常由外部载荷引起。
圆周力的计算方法为：F=T*c，其中T 为外部载荷，c 为圆周力作用点到轴心的距离。
圆周力对蜗轮蜗杆的传动精度和稳定性有重要影响。
总的来说，蜗轮蜗杆的轴向力、径向力和圆周力都对蜗轮蜗杆的传动性能有重要影响。
因此，在设计和使用蜗轮蜗杆时，需要充分考虑这些力的影响，以确保蜗轮蜗杆的正常工作和延长使用寿命。
在我国，蜗轮蜗杆被广泛应用于各类机械设备中，如汽车、摩托车、工业机器人等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蜗杆蜗轮传动的受力分析
蜗杆传动时，齿面上作用的法向力Fn和摩擦力Ff可分解为三个相互垂直的分力：圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa。
当蜗杆轴与蜗轮轴交错角为90°且蜗杆主动时，蜗杆蜗轮所受力的大小和对应关系为：
，，
其中： (T1:输入扭矩Nm，P：输入功率Kw，转速n：r/min)
(i：传动比，η传动效率)
的来历：
当蜗杆主动时，各力方向判断如下：
蜗杆上的圆周力 Ft1的方向与蜗杆转向相反。
蜗杆上的轴向力 Fa1的方向可以根据蜗杆的螺旋线旋向和蜗杆转向，用（左）右手定则判断。
蜗轮上的圆周力 Ft2 的方向与蜗轮的转向相同（与蜗杆上的轴向力Fa1的方向相反）。
蜗轮上的轴向力 Fa2 的方向与蜗杆上的圆周力 Ft1的方向相反。
蜗杆和蜗轮上的径向力 Fr1 、Fr2的方向分别指向各自的轴心。
举例如下：
欢迎您的下载，
资料仅供参考！
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等
打造全网一站式需求。