04蜗杆传动设计
蜗轮蜗杆传动设计
蜗轮蜗杆传动设计
一、设计原理：
二、设计步骤：
1.确定传动参数：包括传动比、转速比、传递功率等。
传动比决定了蜗轮齿数和蜗杆的螺纹走向，转速比决定了蜗轮和蜗杆的转速。
传递功率则决定了蜗轮和蜗杆的材料和尺寸。
2.选择合适的蜗轮和蜗杆材料：蜗轮和蜗杆一般选择高强度和耐磨损的材料，如合金钢、铸铁等。
3.计算蜗轮和蜗杆的尺寸：根据传动参数和材料性能，计算蜗轮和蜗杆的齿数、模数、齿宽等。
4.计算传动效率：传动效率是指输入输出转矩之比，根据蜗轮和蜗杆的齿数、螺距、入射角等参数计算传动效率。
5.进行设计验证和优化：通过有限元分析、实验验证等方法对蜗轮蜗杆传动进行验证和优化。
三、设计注意事项：
1.蜗轮蜗杆传动的啮合精度要求高，齿轮和螺距的误差不能超过一定范围，否则会导致传动效率下降和噪音增加。
2.蜗轮和蜗杆的材料选择要根据传递功率和工作环境来确定，要保证材料的强度和耐磨损性能。
3.蜗杆的螺纹走向要和蜗轮的齿数匹配，以保证蜗轮能够完全啮合在蜗杆上。
4.设计时要考虑传动效率和传动噪音，通过选用合适的齿轮参数和优化传动结构来提高传动效率和降低噪音。
5.在设计过程中要进行强度校核，包括弯曲强度、齿面接触应力、表面损伤强度等，以保证传动的安全可靠性。
总结：蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动方式，设计蜗轮蜗杆传动需要确定传动参数、选择材料、计算尺寸、计算效率、验证优化等步骤，同时要注意啮合精度、材料选择、螺纹走向、传动效率和强度校核等问题。
通过合理的设计和优化，可以实现高效、可靠的蜗轮蜗杆传动。
《蜗杆传动设计》课件
蜗轮的选择与设计
蜗轮类型选择
根据传动要求和结构限制，选择 合适的蜗轮类型，如金属实体蜗 轮、塑料蜗轮等。
蜗轮参数确定
根据蜗杆和传动要求，确定蜗轮 的主要参数，如模数、压力角、 齿数等。
材料与热处理
根据工作条件和性能要求，选择 合适的蜗轮材料，并进行相应的 热处理，以提高蜗轮的机械性能 和使用寿命。
维护建议
定期检查润滑状况，及时更换润滑油或润滑脂， 保持传动系统的清洁和干燥，避免超载或超速使 用。
05
蜗杆传动设计实例分析
实例一：汽车变速器中的蜗杆传动设计
总结词
高效稳定、紧凑轻便
详细描述
汽车变速器中的蜗杆传动设计，具有高效稳定、紧凑轻便的特点。通过精确的 蜗杆传动设计，可以实现汽车变速器的平稳换挡和动力传输，提高汽车的燃油 经济性和驾驶性能。
《蜗杆传动设计》ppt课件
目录
• 蜗杆传动概述 • 蜗杆传动的基本原理 • 蜗杆传动的设计计算 • 蜗杆传动的优化与改进 • 蜗杆传动设计实例分析
01
蜗杆传动概述
蜗杆传动的定义与特点
定义
蜗杆传动是一种利用蜗杆和蜗轮 实现回转运动和直线运动的传动 方式。
特点
具有传动比大、结构紧凑、传动 平稳、噪声低、承载能力高等优 点，但效率较低，且制造精度要 求高。
实例二：工业减速机中的蜗杆传动设计
总结词
高承载能力、低噪音
详细描述
工业减速机中的蜗杆传动设计，注重高承载能力和低噪音性能。这种设计广泛应 用于各种工业领域，如钢铁、矿山、电力等，能够满足高强度、高效率的工作需 求，同时保持良好的运行稳定性。
实例三：船舶推进器中的蜗杆传动设计
总结词
耐腐蚀、长寿命
华科 机械设计 第4章-蜗杆传动设计
2、齿廓圆弧半径ρ
推荐ρ＝（5～5.5）m z1＝1～2时，取ρ＝5m ； z1＝4时 ，取ρ＝5.5m 3、蜗轮变位系数χ2 推荐χ2 ＝0.7～1.2 ， 应使χ2≤1.5，以免齿顶变尖 χ2 的计算方法同普通圆柱蜗杆传动 几何尺寸计算与普通圆柱蜗杆传动相仿，详见表 4－2
●
－向外 z2
－向里 Fa4 Fa3
●
输出 z4
Ft 4
n3 n4 z3
中间轴
Ft 2 n2
●
Ft 3
Ft 1 z1
Fa2 n1
径向力均指 向各自轮心
蜗杆、蜗轮 均为右旋
Fa1 输入
机械设计
第四章 蜗杆传动设计－强度条件
二、普通圆柱蜗杆传动齿面接触疲劳强度计算 特点：1）强度计算主要针对蜗轮轮齿（材料原因）
Fa1－轴向力
3、力的方向（蜗杆主动）
Ft1 Fa 2
Fa1 Ft 2
Fr1 Fr 2
圆周力： 蜗杆上Ft 1与转向相反 同 齿 蜗轮上Ft 2与转向相同 径向力： Fr1和Fr2指向各自的轮心 轮 轴向力： 蜗杆上Fa1用主动轮左右手定则判定 左旋蜗杆用左手定则 右旋蜗杆用右手定则
机械设计
第四章 蜗杆传动设计
§4-1 概述 一、蜗杆传动的特点 用于空间交错轴间的传动，通常Σ=90° 从运动关系看，相当于螺杆与螺母运动 传动比大， i = 10~80，故结构紧凑； 传动平稳，噪声小；
可实现自锁； 摩擦发热大、传动效率低； 制造成本较高(蜗轮常用青铜合金制造)
机械设计
第四章 蜗杆传动设计－概述
减摩性好
蜗杆为细长轴零件，选材时应保证足够的强度和刚度
第4章 蜗杆传动设计
( MPa)
弹性系数 铜或铸铁蜗轮 与钢蜗杆组合时 Z E = 160 MPa
2 设计式 ： m d1 ≥ 9 K AT2 (
z 2σ HP
ZE
)2
(mm 3 )
使用系数 同齿轮传动
2．弯曲疲劳强度条件 ．
借用斜齿轮弯曲强度公式、考虑蜗杆传动特点 借用斜齿轮弯曲强度公式、
校核式： 校核式：
σF =
§4-1
一、蜗杆传动的特点
概述
从运动关系看， 从运动关系看，蜗杆传动相当于螺母与螺杆传动 (1) 传动比大 i = 10~80 (2) 传动平稳 (3) 有自锁性 ( 蜗杆升角 λ < 当量摩擦角 ρ v ) (4) 摩擦发热大、传动效率低 摩擦发热大、 二、蜗杆传动的类型
(a)圆柱蜗杆传动
(b)环面蜗杆传动
' z 2 z2 得变位系数 x2 = 2
二、圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 1、圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数 、 圆弧圆柱蜗杆的基本齿廓是指通过蜗 杆分度圆柱的法截面齿形
圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数： 圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数： 模数 、齿形角 、齿廓圆弧半径 和蜗轮变位系数 等。 =23°；砂轮轴截面圆弧半径 =(5～6) ( 砂轮轴截面齿形角 ° ～ 数)。 。 =0.5～1.5。 蜗轮变位系数 ～ 。 圆弧圆柱蜗杆传动常用的参数匹配见书中表4-4。 圆弧圆柱蜗杆传动常用的参数匹配见书中表 。
第四章 蜗杆传动设计
主要内容 1、蜗杆传动的特点及应用，蜗杆传动的主要 参数及其选择原则。 2、蜗杆传动的受力分析、蜗轮转向的判别。 3、蜗杆传动的失效形式、材料选择，蜗杆传 动的强度计算。 4、蜗杆传动的效率及热平衡计算。 重点 1、掌握阿基米德蜗杆传动的几何参数的计算及选择方法，并着重了解蜗杆 直径系数q的含义及引入此系数的重要性。 2、掌握蜗杆传动的受力分析及失效形式，从而合理选择蜗杆及蜗轮的材料， 井进行强度计算。 3、掌握蜗杆传动设计时，有关参数的选择原则及其影响。 4、能对蜗杆传动进行效率计算及热平衡计算，并能合理地解决散热问题。
机械设计基础蜗杆传动
类型与特点
圆柱蜗杆传动
圆柱蜗杆传动具有结构紧 凑、传动比大、工作平稳 、噪音小等优点。常用于 减速装置中。
环面蜗杆传动
环面蜗杆传动的特点是承 载能力高、传动效率高， 但制造和安装精度要求较 高。
锥蜗杆传动
锥蜗杆传动具有较大的传 动比和较紧凑的结构，但 制造和安装精度也较高。
降低摩擦系数
加强冷却和润滑
通过采用先进的表面处理技术或添加减摩 剂等措施，降低蜗杆和蜗轮之间的摩擦系 数，从而减少摩擦损失。
采用有效的冷却和润滑措施，控制传动的工 作温度，以降低热损失和摩擦损失。
05
蜗杆传动的结构设计与制造工艺
结构设计要点
选择适当的蜗杆类型
根据传动要求选择合适的蜗杆类型，如圆柱 蜗杆、环面蜗杆等。
04
蜗杆传动的效率与润滑Biblioteka 效率分析1 2 3
蜗杆传动效率的计算公式
效率 = (输出功率 / 输入功率) × 100%。由于蜗 杆传动中存在滑动摩擦和滚动摩擦，因此其效率 通常低于齿轮传动。
影响蜗杆传动效率的因素
包括蜗杆头数、导程角、摩擦系数、中心距、传 动比等。其中，蜗杆头数和导程角对效率影响较 大。
首先根据蜗杆和蜗轮的相对位置及运动关系，确定作用在蜗杆和蜗轮上的外力 ；然后分析这些外力在蜗杆和蜗轮上产生的内力，包括弯矩、扭矩和轴向力等 。
蜗杆传动的受力特点
由于蜗杆和蜗轮的螺旋角不同，使得作用在蜗杆和蜗轮上的外力产生不同的分 力，这些分力在蜗杆和蜗轮上产生的内力也不同。因此，蜗杆传动的受力分析 较为复杂。
装配顺序与方法
按照先内后外、先难后易的原则进行 装配，注意保证蜗杆和蜗轮的正确啮 合。
机械设计基础-蜗杆传动设计
蜗杆传动设计
2. 蜗杆传动的滑动速度 蜗杆蜗轮传动时,在蜗杆蜗轮的啮合面间会产生很大的 滑动速度 vs 。滑动速度 vs 的大小对齿面之间的润滑情况、 齿面的失效形式、发热以及传动效率等都有很大的影响。滑 动速度vs的方向沿蜗杆螺旋线方向,见图 5-6 ,其大小可用下 式计算
蜗杆传动设计
图 5-6 蜗杆传动的滑动速度
蜗杆传动设计
图 5-3 蜗杆蜗轮的螺旋方向
蜗杆传动设计
二、 蜗杆传动的基本参数 蜗杆传动的基本参数与基本尺寸计算是以中间平面上的
参数与尺寸为基准的。如图 5-4 所示,通过蜗杆的轴线,且垂 直于蜗轮的轴线的平面称为蜗杆传动的中间平面。
蜗杆传动设计
图 5-4 蜗杆传动的几何尺寸
蜗杆传动设计
1. 模数和压力角 与齿轮传动一样,蜗杆传动的几何尺寸计算也以模数 m 作为主要参数。我国规定的模数 m 的标准值见表 5-1 ,阿基 米德蜗杆蜗轮的压力角标准值为 α =20° 。
蜗杆传动设计
蜗杆传动设计
蜗杆传动设计
3 )蜗杆轴的刚度验算 蜗杆通常为细长轴,过大的弯曲变形将导致啮合区域接 触不良,因此当蜗杆轴的支承跨距较大时,应根据刚度计算准 则校核其刚度。
蜗杆传动设计
三、 蜗杆传动的效率、 润滑和热平衡计算 1. 蜗杆传动的效率 闭式蜗杆传动的总效率通常包括三部分:啮合齿面间摩
蜗杆传动设计 3. 蜗杆蜗轮的中心距 蜗杆传动的中心距是指蜗杆与蜗轮轴线之间的垂直距离。
标准蜗杆传动的中心距为
一般蜗杆传动的中心距 a 按表 5-5-中的数值选取。
蜗杆传动设计
蜗杆传动设计 4. 蜗杆蜗轮的传动比 设蜗杆的转速为 n1 ,蜗轮的转速为 n2 ,其传动比 i 为
机械设计课程设计蜗杆传动
机械设计课程设计蜗杆传动一、课程目标知识目标：1. 理解蜗杆传动的原理、类型及适用条件；2. 掌握蜗杆传动的设计方法、步骤及注意事项；3. 了解蜗杆传动的强度计算、传动效率及润滑方式；4. 掌握蜗杆、蜗轮的加工工艺及装配要求。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行蜗杆传动的设计，并绘制出完整的零件图和装配图；2. 学会使用计算软件进行蜗杆传动的强度计算及优化；3. 能够分析蜗杆传动在实际应用中的优缺点，并提出改进方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的创新意识和实践能力，激发他们对机械设计的兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 引导学生关注蜗杆传动在工业生产中的应用，认识到机械设计在国民经济发展中的重要性。
课程性质：本课程为机械设计课程设计的一部分，旨在让学生通过实际操作，掌握蜗杆传动的设计方法和过程。
学生特点：学生已具备一定的机械设计基础，具有较强的动手能力和一定的创新能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和设计水平。
在教学过程中，注重培养学生的独立思考能力和团队协作精神，使他们在完成设计任务的同时，提升自身的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到预定的学习成果，为后续的专业课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 蜗杆传动原理及类型- 蜗杆传动的定义、工作原理- 蜗杆传动的类型、特点及适用范围2. 蜗杆传动设计方法与步骤- 蜗杆、蜗轮的设计计算- 蜗杆传动强度计算与校核- 蜗杆传动设计步骤及注意事项3. 蜗杆传动零件加工与装配- 蜗杆、蜗轮的加工工艺- 零件公差与配合的选择- 蜗杆传动装配工艺及要求4. 蜗杆传动在实际应用中的案例分析- 分析蜗杆传动在工程实际中的应用案例- 探讨蜗杆传动的优缺点及改进措施5. 蜗杆传动课程设计实践- 完成蜗杆传动设计任务，绘制零件图和装配图- 使用计算软件进行蜗杆传动强度计算及优化- 撰写课程设计报告，总结设计过程及心得教学内容安排与进度：第一周：蜗杆传动原理及类型第二周：蜗杆传动设计方法与步骤第三周：蜗杆传动零件加工与装配第四周：蜗杆传动在实际应用中的案例分析第五周：蜗杆传动课程设计实践教材章节关联：本教学内容与教材中关于蜗杆传动章节相关内容紧密关联，涵盖了蜗杆传动的基本原理、设计方法、加工装配及实际应用等方面，确保学生能够系统地掌握蜗杆传动的相关知识。
蜗轮蜗杆传动设计
第三部分：蜗轮蜗杆传动设计 2004、6
本章要点
1、了解蜗轮蜗杆传动的啮合特点、运动关系和几何系数。 2、掌握蜗轮蜗杆传动的受力分析、强度计算和热平衡计算 方法。
三、蜗轮蜗杆传动设计
—蜗杆传动概述
蜗杆传动是一种在空间交错轴间传递运动的机构。 蜗杆传动的主要特点有：
1．传动比大，一般为i=5~80，大的可达300以上；
25
故满足热平衡要求
下午10时43分
26
Kβ 为齿向载荷分布系数，载荷平稳时，Kβ =1
16
载荷变化时，K =1.1~1.3
下午10时43分
三、蜗轮蜗杆传动设计
—普通蜗杆传动的承载能力计算
蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算：
校核计算： F
1.53KT2 YFa 2 Yb [ F ] d1 d 2 m 1.53KT2 YFa 2 Yb Z 2 [ F ]
4
下午10时43分
三、蜗轮蜗杆传动设计
—普通蜗杆传动的参数与尺寸
蜗 杆 的 模 数 与 分 度 圆 直 径
5
下午10时43分
三、蜗轮蜗杆传动设计
—普通蜗杆传动的参数与尺寸
蜗杆的蜗杆的头数z1
较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效 率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通 常蜗杆头数取为1、2、4、6。
[ H ] K HN [ H ]' 8 107 [ H ]' N
N 60 jn2 Ln
14
下午10时43分
三、蜗轮蜗杆传动设计
—普通蜗杆传动的承载能力计算
Zρ 的大小，可根据不同的蜗杆齿廓曲线，由下图确定：
蜗轮蜗杆设计步骤
蜗轮蜗杆设计步骤1. 确定设计要求在进行蜗轮蜗杆的设计之前，首先需要明确设计要求。
这包括所需传动比、承载能力、材料选择等方面的要求。
根据实际应用需求和设计要求，确定蜗轮蜗杆的参数，如模数、螺旋角、轴向模数等。
2. 进行初步设计根据设计要求和参数，进行蜗轮蜗杆的初步设计。
首先，确定蜗杆的螺旋方向和螺旋角度。
然后，根据蜗轮的齿数和蜗杆的螺旋角度，计算蜗杆的螺距和螺杆轴向模数。
根据蜗杆的参数，进行初步设计并确定材料。
3. 进行传动效率计算在设计过程中，需要进行传动效率的计算，以评估设计的合理性。
传动效率的计算涉及到齿轮传动的许多因素，如齿轮的精度、润滑状态等。
通过传动效率的计算，可以确定设计的合理性。
4. 进行强度计算蜗轮蜗杆的设计还需要进行强度计算。
强度计算主要涉及到齿面强度和齿根强度的计算。
通过强度计算，可以评估蜗轮蜗杆的承载能力，并根据计算结果进行必要的优化。
5. 进行齿面修形计算在进行蜗轮蜗杆设计时，需要进行齿面修形计算。
齿面修形计算的目的是使蜗轮蜗杆传动更加平稳。
通过齿面修形计算，可以确定修形参数，并进行修形设计。
6. 进行尺寸设计在完成初步设计和计算之后，可以进行尺寸设计。
尺寸设计包括蜗轮蜗杆的几何尺寸和齿面参数的确定。
根据设计要求和计算结果，进行尺寸设计，绘制出蜗轮蜗杆的详细图纸。
7. 进行材料选择根据设计要求和计算结果，进行材料选择。
选择合适的材料可以保证蜗轮蜗杆的强度和耐磨性。
根据蜗轮蜗杆的工作条件和要求，选择适当的材料，并进行材料的热处理，以提高其性能和寿命。
8. 进行制造工艺设计在蜗轮蜗杆的设计过程中，还需要进行制造工艺设计。
制造工艺设计包括机械加工工艺、热处理工艺等方面的设计。
根据蜗轮蜗杆的材料和尺寸设计，确定适当的制造工艺，并进行制造工艺流程的设计。
9. 进行装配和测试在蜗轮蜗杆的制造完成之后，进行装配和测试。
装配过程中需要注意蜗轮蜗杆的配合度和轴向间隙等问题。
装配完成后，进行传动测试，以评估蜗轮蜗杆的传动性能和稳定性。
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。
第四章 蜗杆传动设计
( MPa)
弹性系数 铜或铸铁蜗轮 与钢蜗杆组合时 Z 160 MPa
E
设计式 ： m d1 9 K AT2 (
2
z2 HP
ZE
)2
(m m3 )
使用系数 同齿轮传动
3．弯曲疲劳强度条件
借用斜齿轮弯曲强度公式、考虑蜗杆传动特点
1.64K AT2 YFaY FP 校核式： F 2 m d1 z2
导程角
滑动速度 vS (m / s)
arc tg ( z1m / d1 )
vS n1d1 /(60000cos )
12°31‘44" 10°7‘29"
7.1 10.9 与选材时 与选材时 假定相符 假定相符 1°20‘ 0.855 1°10‘ 0.85
当量摩擦角V 总效率
表4-9
第四章 蜗杆传动设计
一、蜗杆传动的类型及其特点
1. 类型
(1) 普通圆柱蜗杆传动 阿基米德蜗杆 用直母线刀刃加工 锥面包络圆柱蜗杆 盘铣刀放置在蜗杆齿 槽的法向面内，各剖 面齿廓均为曲线
车刀切削平面通过 蜗杆轴线、轴向剖 面为直线齿廓
用于不太重要场合
广泛应用
阿基米德蜗杆
锥面包络圆柱蜗杆
(2) 圆弧圆柱蜗杆传动
H 2616 (3 a 0.95)(245 z2 )
9K AT2' Z E 2 设计式 ：m d1 ( ) H z2 HP
2
(mm3 )
初估值
H 3.19 ~ 1.1
两轴线平行
两轴线交错
直齿
斜齿
人字齿
两轴线相交
螺旋齿
蜗杆
直齿
弧齿
实例： 闭式普通圆柱蜗杆传动，平稳载荷、工作寿命 5 年、8 h /天、
机械设计-蜗杆传动的设计
Fr 2 Ft 2 tan Fr1
三、4蜗）杆按传螺动旋的作受用力分分析
方向判定：
✓ 蜗轮转向
已知：n1、旋向→n2 螺旋定则：四指代表蜗杆的回转方向，蜗轮的速度方向
与大拇指所指的方向相反。（右旋右手、左旋左手）
2
1
✓ 各分力的方向 Fr：指向各自轮心 Ft
蜗杆与n1反向 蜗轮与n2同向 Ft 2 Fa1
蜗杆传动的设计
01 失效形式和设计准则 02 蜗杆传动的常用材料及结构 03 蜗杆传动的受力分析 04 蜗杆传动的润滑
一、蜗杆传动的失效形式和设计准则 准则
失效形式： ✓ 蜗轮强度较弱，失效主要发生在蜗轮上。 ✓ 与齿轮传动类似：点蚀、胶合、磨损、折断。 设计计算准则： ✓ 开式蜗杆传动：保证齿根弯曲疲劳强度进行设计。 ✓ 闭式蜗杆传动：保证齿面接触疲劳强度进行设计，校核齿根弯曲疲劳强度，热平衡计算
二、蜗杆传动的常用材料、结构
1. 常用材料
蜗杆
高速重载 低速中载
蜗轮
vs≥3 m/s 重要传动 vs≤4 m/s 一般传动 vs<2 m/s 不重要传动
低碳合金钢+渗碳淬火 中碳钢或中碳合金钢+表面淬火 中碳钢+调质
铸造锡青铜 铸造铝铁青铜 灰铸铁
蜗杆常用材料及应用
2.蜗杆传动的结构
蜗杆：蜗杆轴（车制、铣制）
✓ 在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积； ✓ 在蜗杆轴端设置风扇，进行人工通风，以增大表面传热系数； ✓ 在箱体油池中装设蛇形冷却管； ✓ 采用压力喷油循环润滑。
加散热器和风扇
加装冷却蛇形水管
冷却器
过滤器
循环润滑
油泵
2.蜗杆传动的润滑
运动粘度: υ40℃↑——抗胶合↑ 润滑方法：