第十一章蜗杆传动

第十一章蜗杆传动

11.1 主要内容及特点

1. 蜗杆传动与其他传动形式的比较，主要是与齿轮传动、带传动、链传动等的比较，属于选择传动形式的基本知识；

2. 蜗杆传动的主要参数及其选择；

3. 蜗杆传动的失效形式及其防止；

4. 蜗杆传动的材料和热处理的选择；

5. 蜗杆传动的受力分析和载荷计算；

6. 蜗杆传动的设计计算，包括传动效率和散热计算；

7. 蜗杆传动的结构设计和润滑。

11.2 学习要求

1. 了解蜗杆传动的特点、应用和分类；

2. 掌握普通圆柱蜗杆传动的基本参数和几何计算；了解蜗杆传动变位的特点；

3. 掌握蜗杆传动的材料选择、失效形式和计算准则；

4. 掌握蜗杆传动的受力分析及强度计算；

5. 了解闭式蜗杆传动进行热平衡计算的目的和方法。

11.3 重点、难点提要

1. 蜗杆传动的特点

蜗杆传动与齿轮传动相比，除可得到很大的传动比外，还有工作平稳、无噪声。另外，当蜗杆螺旋升角较小时，具有自锁性。但是传动过程中由于相对滑动速度大，故效率低，是这种传动的特点。故常用于分度机构，而不宜用于大功率、连续工作的传动。

2. 蜗杆传动的主要参数

蜗杆传动是取中间平面的参数为标准参数的，即通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面，对蜗杆来说是其轴面；对蜗轮来说是其端面。

为了使蜗轮刀具标准化、系列化，把蜗杆分度圆直径d1定为标准值，且与模数m相搭配。

3. 蜗杆传动的作用力分析

分析作用力时，应先判别螺旋线方向（右旋或左旋），然后按主动轮（通常为蜗杆）左右手定则判定蜗杆轴向力方向及蜗轮的转向。另外由于蜗杆传动通常是传递交错轴的传动，它的又一特点是F t1=－F a2，F a1＝－F t2，这两对力大小相等方向相反。

3. 蜗杆传动的强度计算

蜗杆传动的失效形式与齿轮传动基本相同，但更易发生胶合、点蚀和磨损失效；由于蜗杆材料为钢，蜗轮材料常用铜合金，故失效多发生在蜗轮轮齿上。所以蜗杆传动的计算方法主要是按蜗轮轮齿的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。有些材料如铝铁青铜，最常见的失效形式是齿面胶合，但是蜗杆传动的胶合计算还不成熟，故常用接触疲劳强度计算公式代替，而其许用应力按胶合条件确定。

4. 蜗杆传动的热平衡计算

蜗杆传动的热平衡计算主要是针对连续工作的闭式蜗杆传动而考虑的。热平衡计算的目的是防止油温过高时使润滑油粘度降低，润滑条件恶化，导致传动胶合失效。由热平衡条件，可计算出所需的散热面积。进行箱体结构设计时应满足所需的散热面积。否则，应采取其它措施。