蜗轮蜗杆文档
第12章蜗轮蜗杆
用手势确定蜗轮的转向：
ω2
v2 p 2
因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一 种实用且简便的转向判别方法：
2
ω2
v2 ω 1
1
ω1 a
r2 r1
p
1
7.中心距
a = r1+r2 = m(q +z2)/2
模型验证
例：已知蜗杆旋向和转 向，判断蜗轮的转向
注意： Fa2 的方向不能用左、 右手法则，只能由与Ft1方向相 反来定出。
第一系列 第二系列
1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3, 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40 1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14
压力角: α=20° 动力传动，推荐：α=25° 分度传动，推荐用 α=15°
力分析总结
Ft Ft1 ：主动轮与啮合点速度v相反； Ft2 从动轮与啮合点速度相同；
Fr Fr1 指向各自的回转中心；
Fr2
Fa：对于锥齿轮：由各自的小端指向大端。
斜齿轮或蜗杆传动：主动轮使用左右手法则 斜齿轮： 圆锥齿轮： Ft1=-Ft2 Fr1=-Fa2 Fa1=-Fr2 蜗杆传动 Fr1 = - Fr2 Ft1 = - Fa2 Fa1 = - Ft2
d
一般情况： z2≤ 80
14~27 2 28~54 28~40 2、 1 28~80 >40 1 >40
表12-2 蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的推荐值
传动比i 蜗杆头数z1 蜗轮齿数z2 7~13 4 28~52
4. 蜗杆的导程角γ 将分度圆柱展开得： tgγ1=l/π d1 = z1 px1/π d1 = mz1/d1
蜗轮蜗杆教程
10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及其选择1．基本参数：（1）模数m和压力角α：在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数ma1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角αt2，即ma1=mt2=m αa1=αt2蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:tanαa=tanαn/cosγ式中：γ-导程角=蜗轮的螺旋角。
（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。
由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。
显然，这样很不经济。
为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即：q=d1/m常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1及直径系数q，见匹配表。
（3）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1＝1～10，推荐 z1＝1，2，4，6。
选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1＝1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。
蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2＜26时，啮合区显著减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2＞28。
另一方面z2也不能过多，当z2＞80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28～70。
对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。
z1和z2的推荐值见下表7—15 4 29—6114—30 2 29—6129—82 1 29—82（4）导程角γ蜗杆的形成原理与螺旋相同，所以蜗杆轴向齿距px与蜗杆导程pz的关系为pz ＝z1px 由下图可知：tanγ= pz／(πd1)＝z1 pa／(πd1)＝z1m／d1＝z1／q 导程角γ的范围为 3.5°～33°。
蜗轮蜗杆教程
10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及其选择1．基本参数：（1）模数m和压力角α：在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数ma1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角αt2，即ma1=mt2=mαa1=αt2蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:tanαa=tanαn/cosγ式中：γ-导程角=蜗轮的螺旋角。
（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。
由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。
显然，这样很不经济。
为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即：q=d1/m常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1及直径系数q，见匹配表。
（3）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1＝1～10，推荐z1＝1，2，4，6。
选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1＝1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。
蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2＜26时，啮合区显著减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2＞28。
另一方面z2也不能过多，当z2＞80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28～70。
对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。
z1和z2的推荐值见下表（4）导程角γ蜗杆的形成原理与螺旋相同，所以蜗杆轴向齿距px与蜗杆导程pz的关系为pz＝z1px 由下图可知：tanγ= pz／(πd1)＝z1 pa／(πd1)＝z1m／d1＝z1／q导程角γ的范围为3.5°～33°。
(完整版)_蜗轮蜗杆传动
对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆有足够的刚度。
第十二章 蜗杆传动
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
➢ 如图所示蜗杆螺旋面与分度圆柱的交线为螺旋线。
d1
d1
px px pz
导程pz z1 px1 z1m
第十二章 蜗杆传动
§12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
§12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
§12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
《机械设计基础 》
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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，
第一节 蜗杆传动的特点和类型
nn
阿基米德螺线
n
n
2 nn
n
n
阿基米德蜗杆(ZA)
轴面---直线
延伸渐开线 延伸渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀具平面垂直于螺线 特点：端面---延伸渐开线
法面---直线
第十二章 蜗杆2传动
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
渐开线
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳； 齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；
机械课件第12章蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆的设计流程
确定传动比
根据实际需求确定蜗轮蜗杆的传动比 ，以满足工作要求。
设计蜗轮蜗杆的结构
根据实际应用需求，设计蜗轮蜗杆的 结构，包括蜗杆的长度、直径、螺旋
线方向等。
选择设计参数
根据工作条件和强度要求，选择合适 的模数、压力角、蜗杆直径等设计参 数。
蜗轮蜗杆传动由两个交错轴线、相互咬合的蜗轮 02 和蜗杆组成，通过蜗轮的旋转带动蜗杆的旋转。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平 03 稳、自锁等特点，广泛应用于各种机械传动系统
中。
蜗轮蜗杆的传动比计算
01 蜗轮蜗杆的传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿 数，即i=z2/z1。
02 传动比的大小取决于蜗轮和蜗杆的齿数比，可以 根据实际需求选择合适的齿数比来满足不同的传 动要求。
02 传动比的计算是蜗轮蜗杆设计中的重要参数，对 于确定传动系统的性能和尺寸至关重要。
蜗轮蜗杆的效率分析
1
蜗轮蜗杆的效率受到多种因素的影响，包括润滑 条件、齿面摩擦、齿面磨损、制造精度等。
2
在理想情况下，蜗轮蜗杆的传动效率可以达到 90%以上，但在实际应用中，由于各种因素的影 响，效率可能会降低。
校核强度和稳定性
根据设计参数和实际工况，对蜗轮蜗 杆进行强度和稳定性的校核，确保其 能够满足工作要求。
蜗轮蜗杆的制造工艺
01
02
03
铸造工艺
通过铸造方法制造蜗轮蜗 杆的毛坯，常用的铸造工 艺有砂型铸造、金属型铸 造等。
切削加工
对铸造毛坯进行切削加工 ，以获得精确的外形和尺 寸，包括车削、铣削、磨 削等加工方式。
机械设计-蜗轮蜗杆【范本模板】
(2)蜗轮
蜗轮齿数为z2=41,变位系数x2=—0.500
验算传动比
i12= =20。5，
传动比误差为 =2。5% 在允许的误差范围内。
蜗轮的分度圆直径d2=mz2=8×41=328mm
蜗轮喉圆直径da2=d2+2ha=328+2×1×8=344mm
一般而言 =0.4,所以先假设它们的比值为0。4，再选取 ，
查图11—18得， =2.78
(5）确定许用接触应力
根据蜗轮材料铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度大于45HRC，查表11-7中查得蜗轮的基本许用应力 ，=268MPa，
应力循环次数 N=60jn2LH=60×1× ×15000=6.57×107
8、润滑油和润滑方式的选择
考虑蜗杆运动速度0m/s，可采用油池润滑，运动粘度为220cst,
9、热平衡计算
保持正常工作温度所需要的散热面积
S= = =2.667m2
10、蜗轮的结构设计
Z1=2
η=0。8
Kβ=1。0
KA=1。15
KV=1.0
ZE=160
=2.78
这是 =0.4,与初选值一致,因此以上计算结果可用。
4、蜗杆与蜗轮主要参数计算
（1）蜗杆
pa= =3.14×8=25。12，直径系数q=10.00
齿顶圆直径da1=d1+2ha＊m=80+2×1×8=96mm
齿根圆df1=d1-2(ha＊m+c）=80—2×(1×8+0.25）=63.5mm
分度圆导程角 =11°18′36″
蜗轮齿根圆直径df2=d2—2df2=328-2×1。2×8=308。8mm
蜗轮蜗杆文献翻译
6.9平行轴斜齿轮6.9.1生成和螺旋齿的特点直至现在，齿轮已经只在横向平面中讨论。
实际上，齿轮总是有一定的齿宽。
平面齿轮的轮廓上不滑倒在基筒上的生成平面作为该平面轧辊形成由直线KK。
在正齿轮的情况下，该直线KK平行于齿轮的轴线。
正齿轮的齿面因此，一渐开线圆柱体，如图所示。
6-32。
两个直齿圆柱齿轮的齿面由直线KK平行相同于齿轮的轴线作为发电所产生平面上滚动两基钢瓶平行轴。
骨刺的齿面齿轮上的直线杆并行到齿轮的，如图轴接触。
6-33。
这意味着，齿形流入和流出沿着整个齿宽接触的同时去。
这将因此导致牙齿突然加载和卸载突如齿廓进入和流出的接触。
其结果，振动和噪声的产生。
这就是为什么由直传输齿轮是不是完全平滑。
斜齿轮生产，克服了直齿圆柱齿轮的缺点重新。
直线KK上产生平面不再是平行的，如图齿轮的轴线旋转。
6-34A。
由于产生平面滚动不打滑的基圆柱，就直奔每一点线K K会产生渐开线。
连接上的渐开线起始点的曲线基筒是一个螺旋线。
螺旋齿轮的表面轮廓在蜗壳因此被称为一个螺旋。
由同一条直线产生的两个螺旋齿轮杆并行轴上的齿面KK线倾斜于齿轮作为两个基地缸产生平面轧辊轴与图。
6-35杆并行轴，如图所示。
6-34B。
齿面对直线倾斜两个咬合斜齿轮接触于齿轮的轴线。
的接触长度线逐渐变化从零到最大，然后从最大到零，如图所示。
6-35。
加载和牙齿的卸载逐渐变得光滑。
这就是为什么斜齿轮能够以更高的速度运行。
6.9.2 斜齿圆柱齿轮的参数有两组对螺旋齿轮的参数。
一组是在横向平面中和在正常的平面上的另一组。
齿轮齿被切断移动或进给垂直于正常平面的标准工具。
该刀具是的那些相同的正齿轮与标准参数。
因此，参数就正常飞机是标准值。
另一方面，它可以从的生成处理可以看出在图中所示的轮廓。
6-34是一个螺旋齿轮的横向轮廓是渐开线，则相同的正齿轮的情况。
利用公式为直齿圆柱齿轮的参数在方程的正齿轮应由那些在螺旋的横向平面代替齿轮。
因此，有必要设置两套参数之间的关系。
(完整word版)蜗轮蜗杆设计
蜗轮蜗杆设计摘要蜗杆传动从属齿轮传动，在现代工业中应用非常广泛。
蜗轮蜗杆包含两个部分：蜗杆和蜗轮，其齿形大多数由直线、平面或者平面上的曲线经过一次或两次展成运动形成。
由于蜗轮蜗杆结构性特点，它用于传递空间两相错轴间的运动和动力。
蜗杆传动机构多数情况下蜗杆为主动件,蜗轮为被动件。
蜗杆传动具有传动比大、体积小、运转平稳、噪音小等特点。
在机床制造业中，普通圆柱蜗杆传动的应用尤为普遍，并且几乎成了一般低速传动工作台和连续分度机构的唯一传动形式；冶金工业轧机压下机构都采用大型蜗杆传动；煤矿设备中的各种类型的绞车及采煤机组牵引传动;起重运输业中各种提升设备及无轨电车等都采用蜗杆传动。
其他，在精密仪器设备、军工、宇宙观测仪器中，蜗杆传动常用作分度机构、操纵机构、计算机构、测距机构等等，大型天文望远镜、雷达等也离不开蜗杆传动。
关键词：蜗轮蜗杆目录第一章蜗杆传动的类型和特点 (88)1.1 蜗杆传动的类型 (88)1。
2 蜗杆传动的特点 (89)第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (90)2。
1 蜗杆传动的基本参数 (90)2。
2 蜗杆传动的几何尺寸计算 (93)第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (95)3。
1 蜗杆传动的失效形式和设计准则 (95)3。
2 蜗杆、蜗轮的材料和结构 (96)第四章蜗轮传动的强度计算 (98)4。
1蜗杆传动的受力分析 (98)4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (99)4。
3 蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (100)第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (101)5.1蜗杆传动的效率 (101)5.2 蜗杆传动的润滑 (101)5.3 蜗杆传动的热平衡计算 (104)结论 (106)致谢 (107)参考文献 (108)第一章 蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成,用来传递空间两交错轴的运动和动力。
如图1-1所示。
通常两轴交错角为90°,蜗杆为主动件.1.1 蜗杆传动的类型如图1—2所示，根据蜗杆的形状,蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动（图a)，环面蜗杆传动(图b ）,和锥面蜗杆传动(图c)。
一级涡轮蜗杆设计说明书
第二章. 传动方案选择2.1.1电动机的选择和运动参数的计算1. 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机。
2.选择电动机容量（1）工作机各传动部件的传动效率及总效率。
工作机的有效传递效率Pw=1.3kw此蜗杆为单头蜗杆，其传递效率由表9.1得η=（0.70—0.75）。
取η=0.73ηΣ=η12η2η3η 1 η 2 η 3 分别为弹性联轴器，涡轮蜗杆，卷筒轴的传递效率。
ηΣ=0.992×0.73×0.96=0.69P d=P w/ηΣ=1.88kw3.电动机的转速工作机卷筒轴的转速为：n w=34.5r/min一级蜗杆传动比范围：iΣ=10～40则电动机转速的可选范围为：n d=iΣn w=（10～40）×34.5=（345～1380）r/min 根据上面所算得的原动机的功率与转速范围，符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min。
由表14.1得选取电动机Y112M-62.2运动及动力参数的计算1.各轴转速计算（1）实际总传动比及各级传动比配置：由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。
则总传动比iΣ=n m/n w=710/34.5=20.（2）各轴转速：蜗杆轴转速：n1=710r/min蜗轮轴转速：n2=34.5r/min2.各轴输入功率计算电动机功率：p d=2.2kw电动机转矩：T d=9550×p d/n m=9550×2.2÷710=29.59N●m蜗杆轴功率：P蜗杆=p d×η联轴器×η滚动轴承=2.2×0.99×0.98=2.13kw蜗杆转矩：T杆=T d×i×η联轴器×η滚动轴承=2.2×1×0.99×0.98=28.7 N●m蜗杆轴功率：P蜗轮=p d×η涡轮蜗杆=2.13kw×0.73=1.55kw 蜗杆转矩：T轮=T杆×i×η涡轮蜗杆=28.7×20.6×0.73=431.6 N ●m卷筒轴功率：P 滚筒= p涡轮×η联轴器×η滚动轴承=1.55×0.99×0.98=1.5kw卷筒轴转矩：T 卷=T 轮×i ×η联轴器×η滚动轴承=431.6×0.99×0.98=418.74 N●m第三章. 传动零件的设计计算3.1选择蜗杆类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）。
蜗轮蜗杆传动设计
7 蜗杆传动7.1 蜗杆传动的特点、应用和类型7.1.1蜗杆传动的特点和应用组成：蜗杆、蜗轮〔一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件〕作用：传递空间交织的两轴之间的运动和动力。
通常Σ=90°应用：用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造工业中。
最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。
特点:1〕、传动比大。
单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可到达1000，构造紧凑。
2〕、传动平稳、噪声小。
3〕、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。
4〕、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。
5〕、蜗轮的造价较高。
为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。
7.1.2 蜗杆传动的类型按照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。
〔a〕圆柱蜗杆传动〔b〕环面蜗杆传动〔c〕锥面蜗杆传动图7-1 蜗杆传动的类型1、圆柱蜗杆传动蜗杆有左、右旋之分。
螺杆的常用齿数〔头数〕z1=1~4，头数越多，传动效率越高。
蜗杆加工由于安装位置不同，产生的螺旋面在相对剖面内的齿廓曲线形状不同。
1〕、阿基米德蜗杆〔ZA蜗杆〕如下图，阿基米德蜗杆是齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。
通常是在车床上用刃角α0=20°的车刀车制而成，切削刃平面通过蜗杆曲线，端面齿廓为阿基米德螺旋线。
其齿面为阿基米德螺旋面。
优、缺点：蜗杆车制简单，精度和外表质量不高，传动精度和传动效率低。
头数不宜过多。
应用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。
图7-2 阿基米德蜗杆(2〕、法向直廓蜗杆〔ZN蜗杆〕如下图，法向直廓蜗杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线〔或齿厚中线〕处螺旋线的法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。
优、缺点：常用端铣刀或小直径盘铣刀切制，加工简便，利于加工多头蜗杆，可以用砂轮磨齿，加工精度和外表质量较高。
涡轮蜗杆设计说明书
目录1 设计任务书 (1)2 电动机的选择计算 (2)3 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 (3)4 传动零件的设计计算 (4)4.1蜗轮蜗杆的设计计算 (4)4.2滚子链传动 (8)4.3选择联轴器 (10)5 轴的设计计算 (10)5.1蜗轮轴的设计 (10)7 滚动轴承的选择和寿命验算 (17)8 键联接的选择和验算 (19)9 减速器的润滑方式及密封形式的选择润滑油牌的选择及装油计算 (20)10 参考资料 (20)1 设计任务书1.1 题目：胶带输送机的传动装置滚筒圆周力F=19000N；带速V=0.45m/s；滚筒直径D=300mm；滚筒长度L=400mm。
1.2工作条件：A工作年限8年；工作班制2班；工作环境清洁；载荷性质平稳；生产批量小批。
图1 胶带运输机的传动方案2 电动机的选择计算2.1 选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。
2.2 选择电动机功率卷筒所需有效功率P W=F×V/1000=1900×0.45/1000=0.855kW P W=0.855kW 传动装置总效率：η=η1×η2×η23×η4×η5×η6按参考资料[2]（以下所有的“参考资料[1]”和“参考资料[2]”都统一简称为“[1]”和“[2]”）表4.2-9取弹性联轴器效率η1=0.99蜗杆传动效率η2=0.75（暂定蜗杆为双头）一对滚动轴承效率η3=0.99开式滚子链传动效率η4=0.9运输滚筒效率η5=0.96滑动轴承效率η6=0.97则传动总效率η=0.99×0.75×0.992×0.9×0.96×0.97=0.635 η=0.635 所需电动机功率P r=P W/η=0.855/0.635=1.35kw P r=1.35kW 查[2]表4.12-1,可选Y系列三项异步电动机Y100L-6型，额定功率P0=1.5kW。
涡轮蜗杆设计课程设计说明书
目录一设计题目--------------------------------3 二电动机的选择----------------------------3 三传动装置动力和运动参数 -----------------5 四蜗轮蜗杆的设计--------------------------6 五减速器轴的设计--------------------------10 六滚动轴承的确定和验算--------------------15 七键的选择与验算--------------------------16 八联轴器的选择----------------------------17 九润滑与密封的设计------------------------18 十铸铁减速器结构主要尺寸------------------18 参考文献------------------------------------19<<机械设计基础>>课程设计任务书一、机械设计课程的目的和意义机械设计基础课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节。
其基本目的是：(1) 通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。
(2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。
(3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。
（4）机械设计基础课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。
二、机械设计课程的内容选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。
课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。
蜗轮蜗杆机械设计课程设计说明书
设计小结
机械设计课程设计是机械设计这门课程中的最后一个环节，也是最考验我们平时学习成果的一个环节。
本次课程设计历时三个星期，在设计的过程中，我收获了很多，学习到了很多平常都没有学习到的知识，同时也体验了一把作为设计人员的酸甜苦辣，获益匪浅。
机械设计课程设计是机械设计课程的一个重要环节，它可以让我们进一步巩固和加深学生所学的理论知识，通过设计把机械设计及其他有关先修课程（如机械制图、理论力学、材料力学、工程材料等）中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，使理论知识和生产实践密切的结合起来。
而且，本次设计是我们首次进行完整综合的机械设计，它让我树立了正确的设计思想，培养了我对机械工程设计的独立工作能力；让我具有了初步的机构选型与组合和确定传动方案的能力；为我今后的设计工作打了良好的基础。
这次课程设计我设计的是蜗轮蜗杆减速器，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱的，不知道从何入手。
在刘老师的大力帮助下，终于慢慢的走上了正轨。
在设计的过程中还是遇到了各中困难，由于我设计的是蜗轮蜗杆减速器，参考的资料相对比较少，部分数据查找起来有困难，但还是借助网络的力量查找到了相应的数据。
后来，在轴的设计过程中又遇到了麻烦，还好在刘老师的无私帮助下，顺利解决了蜗轮轴以及蜗杆轴的设计。
现在，课程设计终于接近尾声了，回顾这三周的风风雨雨，自己也是感慨万千。
“世上无难事，只怕有心人”，现在我终于能够理解它的深刻内涵了。
在此，我感谢同学们帮助我一起探讨、解决问题，衷心感谢刘鹄然老师在这三周里为我们付出了这么多，课程设计的成功，有刘老师的一半功劳！再次对刘老师的无私奉献致以最衷心的感谢！。
蜗轮蜗杆课件
CATALOGUE
目 录
• 蜗轮蜗杆概述 • 蜗轮蜗杆的工作原理 • 蜗轮蜗杆的设计与制造 • 蜗轮蜗杆的安装与维护 • 蜗轮蜗杆的应用案例分析 • 总结与展望
01
CATALOGUE
蜗轮蜗杆概述
蜗轮蜗杆定义与特点
蜗轮蜗杆定义
蜗轮蜗杆是一种常用的减速装置 ，通过蜗轮和蜗杆的啮合实现动 力的传递和减速。
确保蜗轮蜗杆的规格和型号与 传动系统相匹配。
在安装完成后要进行试运行， 检查传动效果。
蜗轮蜗杆的维护保养方法与周期
维护保养方法 定期清理蜗轮蜗杆的表面，去除油污和杂质。
检查蜗轮蜗杆的磨损情况，如有需要更换磨损件。
蜗轮蜗杆的维护保养方法与周期
定期检查传动系统的紧固件，确保其牢固可靠。 在使用过程中要定期润滑，保证传动顺畅。 维护保养周期
蜗轮蜗杆的维护保养方法与周期
一般情况下，每季度进行一次维护保 养。
如果使用环境恶劣或长时间未使用， 应适当增加维护保养次数。
蜗轮蜗杆的故障诊断与排除方法
01
故障诊断
02
如果传动系统出现异常声音或振动，可能是蜗轮蜗杆磨损或松
动。
如果传动效率下降或传动不顺畅，可能是间隙过大或润滑不良
03 。
蜗轮蜗杆的故障诊断与排除方法
对未来发展趋势的展望
技术创新
绿色环保
随着科技的不断进步，蜗轮蜗杆的设计和 制造技术将不断得到改进和创新，提高传 动效率和可靠性。
环保意识的提高将促使蜗轮蜗杆的设计更 加注重环保和节能，采用更加环保的材料 和制造工艺。
智能化发展
应用领域拓展
随着工业4.0和智能制造的快速发展，蜗轮 蜗杆的制造和装配将更加智能化，提高生 产效率和产品质量。
蜗轮蜗杆减速器设计说明书
目录一、电动机的选择 (3)二、传动比分配 (4)三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)四、传动零件的设计计算 (4)五、轴的设计计算 (6)六、蜗杆轴的设计计算 (17)七、键联接的选择及校核计算 (18)八、减速器箱体结构尺寸确定 (19)九、润滑油选择： (21)十、滚动轴承的选择及计算 (21)十一、联轴器的选择 (22)十二、设计小结 (22)减速器种类：蜗杆—链条减速器减速器在室内工作，单向运转工作时有轻微震动，两班制。
要求使用期限十年，大修期三年，速度误差允许5%，小批量生产。
设计计算及说明结果一 .电动机的选择1、电动机类型选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的卧式封闭型Ｙ（112M-4）系列三相异步电动机。
2、电动机容量（1）工作机所需功率W P1000W FvP ==2x102=2.4kw （2）电动机的输出功率d Pηwd P P =传动装置的总效率7654321ηηηηηηηη⋅⋅⋅⋅⋅⋅= 式中，η1、η2…为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。
由《机械设计课程设计》表2-4查得：单头蜗杆10.75η=；轴承20.98η=75（三对）；联轴器30.99η=；滚筒40.95η= 链传动965.05=η则6624.07654321=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=ηηηηηηηη故wd P P η==2.4/0.6624=3.6233kw3、电动机的转速（1）工作机滚筒主轴转速601000w v n Dπ⨯==45.84/min rW P =2.4kwη≈0.6624d P =3.6233kwn w =45.84/min r型号 额定功率 同步转速 满载转速 质量 Y112M-44.015001440470有表中数据可知两个方案均可行，但方案1的总传动比较小，传动装置结构尺寸较小，并且节约能量。
因此选择方案1，选定电动机的型号为Y112M-4，二．传动比分配a i =mn n= =114.55 2(0.03~0.06)i i ==3~5取i 涡=30所以2i =3.82三．计算传动装置的运动和动力参数1）各轴传速960minD m rn n ==11212324960960min 196032min 303232min 18.38minD D n rn i n rn i n rn i r n n ===========2） 各轴输入功率4D P P kw ==d 1 3.96d P P kw η==3 1212 2.9106P P kw ηη== 32 2.824P P kw ηη==23a i =114.55i 涡=30 2i =3.82D n =960min r1n =960min r 2n =32min r 3n =32min rn 工=8.38r/minD P =4kw3 2.63P P kw ηη==4w 工 3）各轴输入转矩T （N •ｍ） T n =9550× p/ n iT 1=9550×3.96/960=39.393 N ·m T 2=9550×2.9106/32=868.63 N ·m T 3=9550×2.824/32=842.79 N ·m T 4=9550×2.63/8.38=2985.7995 N ·m将以上算得的运动及动力参数列表如下：轴号功率P/kw转矩T/(m N ⋅) 转速n/1min -⋅r电动机轴 4 2 960 Ⅰ轴 3.96 39.4 960 Ⅱ轴 2.824 868.63 32 Ⅲ轴 2.9106 842.79 32 工作轴2.6329854.79958.38四、传动零件的设计计算 ㈠ 蜗轮蜗杆1、选择蜗杆的传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开式蜗杆(ZI) 2、选择材料考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆采用45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45~55HRC ，蜗轮用铸锡磷青铜ZC u S n 10P1，金属模铸造 3、按齿面接触疲劳强度进行设计1).在蜗轮上的转矩，即T 2 ，按Z=1，估取效率η=0.75，则T 2=868630 ⑴确定作用在蜗轮上的转矩，即T 2 ，按Z=1，估取效率η=0.75，1P =3.96kw 2P =2.9106kw 3P =2.824kw P =工 2.63kwT 1=39.393N ·m T 2=868.63 N ·m T 3=842.79 N ·m T 4=2985.7995 N ·m则T2=868630⑵确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数KB=1，由书上(机械设计)表11-5，选取使用系数KA=1.15；由于转速不高，冲不大，可取载荷KV =1.05。
10H第10章蜗轮蜗杆---韩泽光--北航书
蜗杆分度圆与蜗轮分度圆，纯滚动。
14
yes no
1.标准模数 m 和标准压力角α
蜗杆轴向模数、压力角，为标准值。 蜗轮端面模数、压力角，为标准值。 20°
15
yes no
正确啮合条件
中间平面内，参数分别相等。
16
1、蜗杆轴向模数、压力角，分别等于蜗轮端面模 数、压力角； ma1=mt2=m ，αt2 =αa1= α 2、蜗杆分度圆上的导程角γ1，等于蜗轮分度圆 上的螺旋角β2 ，旋向相同。
P163
27 P162
yes no
六、圆柱蜗杆传动的热平衡计算
P164
28
1、圆柱蜗杆传动的效率
功率损耗：啮合损耗、轴承摩擦损耗、搅油损耗。 蜗杆主动时，总效率计算公式为： tgγ η=（0.95~0.97） tg(γ+ρ’ ) 式中: γ为蜗杆导程角; ρ’称为当量摩擦角， ρ’=arctg f ’,
= m z1 /d1
导程 z1 px
γ
设计：潘存云
Px
γ π d1 yes no
d1
蜗杆轴向齿距
20
加工蜗轮时,滚刀直径等参数,应与蜗杆分度圆的直
径等参数相同，为了限制加工蜗轮滚刀的数量，规 定分度圆直径，只能取标准值，并与模数相配。 定义： q=d1/m 一般取: 蜗杆的直径系数。 d1 = mq q = 8～18
缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈，用青铜制造，成本高。
按蜗杆形状
类型
圆柱蜗杆 环面蜗杆 阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 渐开线蜗杆（ZI蜗杆） 左旋 右旋
7
按螺旋பைடு நூலகம்形状
P154
按蜗杆旋向
最常用
只介绍 阿基米德圆柱蜗杆
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蜗轮蜗杆
简介
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。
它可以将一个旋转运动转换为另一个旋转运动，同时可以改变旋转方向和减小速度。
由于其简单可靠的结构和高传动比的特点，蜗轮蜗杆广泛应用于各个领域，如机械工程、自动化等。
结构和工作原理
蜗轮蜗杆由蜗轮和蜗杆两部分组成。
蜗轮是一种螺旋状的
圆盘，上面有一定数量的蜗牙。
蜗杆是一种带有螺纹的圆柱体，蜗轮与蜗杆的螺纹咬合，形成一种斜面摩擦传动。
当蜗轮转动时，蜗牙与蜗杆的螺纹相互作用，使蜗杆沿着
螺纹方向移动。
由于蜗杆的螺纹形状，蜗轮每转动一周，蜗杆只会沿着轴向移动一定距离，这导致了蜗轮蜗杆的传动比不等于1。
优点
蜗轮蜗杆传动具有以下优点：
1.高传动比：蜗轮蜗杆传动的传动比通常在5:1至
100:1之间，可以实现大速比变换。
2.大承载能力：由于封闭式传动，蜗轮和蜗杆可以承
受较大的负载。
3.平稳传动：蜗轮蜗杆传动具有平稳的传动特性，运
行平稳无冲击。
4.自锁：由于蜗轮蜗杆的摩擦传动原理，当负载作用
于输出端时，蜗轮蜗杆传动会自动锁止，不会产生后退运动。
应用领域
蜗轮蜗杆传动在各个领域都有着广泛的应用，下面将列举几个常见的应用领域：
1.机械工程：蜗轮蜗杆传动广泛应用于各种机械设备
中，如机床、起重机械等。
由于其平稳传动和大承载能力的特点，能够满足复杂工况下的传动需求。
2.汽车工业：蜗轮蜗杆传动被应用于汽车变速器中，
用于改变引擎输出的转速和转矩，实现不同速度的行驶。
3.制造业：蜗轮蜗杆传动广泛应用于各种生产线中，
用于传动输送设备、液压机械等，实现自动化生产和工艺
控制。
4.化工工业：蜗轮蜗杆传动被应用于化工设备中，如
搅拌机、搅拌釜等，用于实现液体混合和搅拌的目的。
技术要点
蜗轮蜗杆传动的技术要点包括以下几个方面：
1.极限传动比：蜗轮蜗杆传动的最大传动比应根据具
体应用需求来确定，一般不应超过传动装置的额定传动比。
2.功率损失：蜗轮蜗杆传动在传动过程中会产生一定
的功率损失，主要由于摩擦损失和蜗杆的离合效应引起。
3.蜗杆材料：蜗轮蜗杆传动的蜗杆通常采用高强度合
金钢或不锈钢制造，以保证其强度和耐磨性。
4.润滑：为了减小蜗轮蜗杆传动的摩擦损失，需要进
行适当的润滑。
一般情况下，采用油脂润滑或浸油润滑。
总结
蜗轮蜗杆传动是一种重要的机械传动装置，具有高传动比、大承载能力、平稳传动和自锁等优点。
它在机械工程、汽车工业、制造业和化工工业等领域都有广泛的应用。
在设计和选型时，需要考虑传动比、功率损失、材料和润滑等技术要点。
蜗轮蜗杆传动的应用将会进一步推动各个领域的发展和进步。