机械设计第七章 蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆设计
蜗杆传动设计例1：某轧钢车间需设计一台普通圆柱蜗杆减速器，已知蜗杆轴输入功率P1=10Kw,转速n1=1450r/min，传动比i=20，要求使用10年，每年工作300日，每日工作16h，每小时载荷时间15 min，每小时启动次数为20~50次。
启动载荷较大，并有较大冲击，工作环境温度35~40o c。
解:1、选择材料和加工精度蜗杆选20CrMnTi，芯部调质，表面渗碳淬火，＞45HRC；蜗轮选ZCuSn10Pb1，金属模制造；加工精度8级。
2、初选几何参数查表13-4-4，在13-287页。
当i=20时，Z1取2; Z2= Z1i=20×2=40 3、计算蜗杆轴传递的转矩T1粗算传动效率η见13-300页。
普通圆柱蜗杆传动：η=(100-3.5 i )%=(100-3.5 20)%=0.843蜗杆轴传递的转矩T1公式按表13-4-12，在13-296页。
P1 10T1=9550 =9550 = 65.86N.mn1 1450P1------蜗杆轴输入功率：Kw。
n1------蜗杆转速：r/min。
4、计算蜗轮轴传递的转矩T2公式按表13-4-12，在13-296页。
T2= T1×i×η=65.86×20×0.843=1110N.m5、确定许用接触应力σHP查表13-4-13续表，在13-297页。
当蜗轮材料为锡青铜时：σHP=σHbP×Z VS×Z NσHbP------N=107时蜗轮材料的许用接触应力。
N/mm2Z VS------滑动速度影响系数。
Z N------寿命系数。
查表13-4-14，在13-297页。
得：σHbP=220N/mm2由图13-4-10，在13-300页，查得滑动速度Vs=8.53m/S采用浸油润滑，由图13-4-2，在13-298页。
求得Z VS=0.86由图13-4-4，在13-298页。
(有全套图纸)蜗轮蜗杆传动减速器设计
目录一、课程设计任务书 (2)二、传动方案 (3)三、选择电动机 (3)四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5)五、传动装置的运动和动力参数 (5)六、确定蜗杆的尺寸 (6)七、减速器轴的设计计算 (9)八、键联接的选择与验算 (17)九、密封和润滑 (18)十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18)十一、减速器附件的设计 (20)十二、小结 (23)十三、参考文献 (23)一、课程设计任务书2007—2008学年第 1 学期机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日二、传动方案我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下：三、选择电动机1、电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v，Y型。
2、电动机容量工作机所需功率wpKWFvpww30.196.010005.25001000=⨯⨯==η根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96.0=wη。
电动机输出功率dpηwdpp=传动装置的总效率433221ηηηηη⋅⋅⋅=式中，21ηη、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。
由表10-2KWPw3.1=电动机外形尺寸：四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比传动装置总传动比：由选定的电动机满载转速m n 和工作机主轴的转速n ，可得传动装置的传动比是：98.82.1591430===n n i m 所得i 符合单级蜗杆减速器传动比的常用范围。
五、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速1n 为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速，则：min /14301r n n m ==2n 为蜗轮的转速，由于和工作机连在一起，其转速等于工作主轴转速，则：m in /2.1592r n n ==各轴输入功率按电动机额定功率cd P 计算各轴输入功率，设1P 为蜗杆轴的功率，2P 为蜗轮轴的功率，3P 为工作机主轴的功率。
机械设计基础 蜗杆传动
二、蜗杆传动的材料
1. 为了减摩，通常蜗杆用钢材（耐磨），蜗轮用有色金属（ 铜合金、铝合金，较好的减摩性）。 2. 高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr 淬火。 3. 低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。 4. 蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。
三、蜗杆、涡轮的结构
蜗杆
蜗轮
二、蜗杆传动的特点
1.蜗杆传动的优点 （1）传动比大，结构紧凑。一般 i =10~40，在只传递运动 的分度机构中，可达1000。这样大的传动比如果用齿轮传 动，则需要采用多级传动才行，因此蜗杆传动结构紧凑， 体积小，重量轻 （2） 传动平稳，噪声低。由于蜗杆上的齿是连续不间断 的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿无啮 入和啮出的过程，因此工作平稳、噪声小。 （3）可制成具有自锁性的蜗杆。当蜗杆的螺旋升角小于啮 合面的当量摩擦角时，机构具有自锁性，蜗杆只能带动蜗 轮转动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。
力的大小
圆周力
2T1 Ft1 Fa 2 d1
轴向力
2T2 Ft 2 Fa1 d2
径向力
Fr 1 Fr 2 Ft 2 tan
蜗杆传动受力方向判断
在分析蜗杆传动受力时，应注意其受力方向的确定。 主、从动轮上各对应的力大小相等，方向相反。蜗杆 所受圆周力的方向总是与它的转向相反；径向力的 方向总是指向轴心的。蜗杆受的轴向力的方向与蜗 杆的旋向和蜗杆的旋转方向有关。 方法： 左右手定则
Fr 2
Fr1
蜗杆传动受力方向判断
蜗杆的旋转方向和螺旋线方向如图所示，试判断蜗杆、 蜗轮所受径向力、圆周力和轴向力的方向，以及蜗轮的旋 转方向。 径向力 Fr1 =径向力 Fr 2 指向各自轴心 与转向相反
机械设计考试试题及其答案
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 52084．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【D 】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B】A．90° B. 120° C.135° D.180°8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩C．压力 D.拉力和扭矩10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、1．轴如按受载性质区分，主要受婉拒的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。
2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为17 mm。
3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2 。
机械设计基础第七章齿轮传动
§7-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计
算 方向： Ft——主反从同
Fr——指向各自的轴线
一、直F齿a—圆—锥指齿向轮大传端 动的受力分析
Fr1 Fa2
Fa1 Fr 2
Ft1=-Ft2
二、强度计算
1、齿面接触强度的计算 2、齿根弯曲强度的计算
P120
§7-8 蜗杆传动强度计算
一、蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料
2T1 d1
Fa2
பைடு நூலகம்Ft 2
2T2 d2
Fa1
Fr1 Fr2 Ft2tg
力的方向和蜗轮转向的判别
蜗轮转向的判别 ： Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向
圆周力
Ft——主反从 同
径向力
Fr——指向各自 的轴线
轴向力 Fa1——蜗杆左右
手螺旋定则
三、蜗杆传动强度计算
1、蜗轮齿面接触强度的计算 2、蜗轮齿根弯曲强度的计算
（2）铸钢 用于尺寸较大齿轮，需正火和退火以消除 铸造应力。 强度稍低 。
2、铸铁 脆、机械强度，抗冲击和耐磨性较差， 但抗胶合和点蚀能力较强，用于工作平 稳、低速和小功率场合。
常用铸铁：灰铸铁；球墨铸铁（有较好
的机械性能和耐磨性 ）
3、非金属材料——工程塑料（ABS、尼 龙）、夹布胶木
适于高速、轻载和精度不高的传动中， 特点是噪音较低，无需润滑；
四、蜗杆传动热平衡计算
1、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。
2、冷却措施 加散热片以增大散热面积；风扇；
冷却水管；循环油冷却
§7-9 齿轮、蜗杆和蜗轮的构造 一、结构
1、齿轮轴 2、实体式 3、辐板式(孔板式) 4、轮辐式 5、镶圈齿轮
蜗轮蜗杆设计
蜗轮蜗杆设计（2）设计原则：根据给定的中心距及传动比(或按照结构及设计的要求自定中心距和传动比）然后从蜗杆传动中心距标准值系列表中选取中心距的标准系列值，然后从经验公式先估算相关参数值，估算后在参考标准值系列表,确定标准值。
1计算传动比上式中:δp 为脉冲当量，β为步距角,L 为滚珠丝杠导程。
2初选几何参数参照蜗轮蜗杆参数推荐值表［1]，i =4时，选z 1=6；则z 2= i z 1=24； 3蜗轮输出转矩T 21955021i P T n η=[2］123ηηηη=［3］ tan =1tan +γηγρ（）［3］ =arctan ρμ［4]=μμ[5]式中：P 1， n 1分别为蜗杆轴输入功率，转速。
η1为螺旋副啮合效率；η2为轴承效率，滚动轴承时取0.990.9952η≈；η3为搅油及溅油效率，0.960.993η≈；μ为啮合摩擦系数;η0为标准圆盘滚子试件摩擦系数;R z 为设计蜗杆的齿面粗糙度；R z0为标准圆盘试件的表面粗糙度；代入数据得η=0。
76 根据所选电机得P 1=8kW,n 1=800r/min所以30.7649550290.322300T Nm ⨯⨯==4载荷系数123456K K K K K K K =［6］上式中:K 为载荷系数；K 1为动载荷系数，当蜗轮圆周速度23m /s v ≤时K 1取1。
0;K 2为啮合质量系数，查表得0.95；K 3为小时载荷率系数，查表得0。
78；K 4为环境温度系数，查表得1.09；K 5为工作情况系数，查表得1。
0；K 6为风扇系数，查表得0.92。
代入数据得：10.950.78 1.0910.920.74K =⨯⨯⨯⨯⨯=5计算m 和q7］代入数据：14.65≥==查表取16.443= m =6。
3 q =186主要几何尺寸18 6.3113.41d qm ==⨯= 6.324151.222m d z ==⨯=7蜗杆传动强度及刚度验算 确定许用接触应力σHp采用锡青铜蜗轮:Hp Hbp z z s n σσ=［8]分别查滑动速度曲线表，滑动速度影响系数表及寿命系数得2220/Hbp N mm σ= 0.96z s =0.78z n =所以22200.960.78165/Hp N mm σ=⨯⨯=3603600.00511.264p i L δβ⨯===⨯0.5(2)0.5 6.3(18240)132.322a m q x z =++=⨯⨯++=确定许用接触应力σHH σ=9]代入数据得：2134.57/H mm N σ=== 可见134.57165HHP σσ=<=,所以接触强度足够。
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。
蜗轮蜗杆的传动设计原理
蜗轮蜗杆的传动设计原理蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，具有传动比大、承载能力强、传动平稳等优点，常用于工业机械设备中。
其传动原理是通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来实现转矩和转速的传递。
蜗轮蜗杆传动由蜗轮（也称为蜗杆齿轮）和蜗杆组成，蜗轮的外形为螺旋状，蜗杆的外形为带有螺旋槽的杆状。
当蜗轮和蜗杆啮合时，通过蜗轮的旋转使蜗杆产生旋转运动，从而实现传递动力。
蜗轮和蜗杆之间的啮合形成斜面传动，有效地提高了传动的效率。
蜗轮蜗杆传动的设计原理主要包括以下几个方面：一、蜗杆的螺旋角度：蜗轮的螺旋角度对传动效率和稳定性有重要影响。
螺旋角度越小，蜗杆旋转一周所实现的传动比越大，但摩擦力和损耗也会增加。
因此，在设计中需要合理选择螺旋角度，以平衡传动比和效率。
二、蜗轮和蜗杆的材质和硬度：蜗轮通常选择高强度、耐磨损的材料制造，如合金钢。
蜗杆则通常选择高硬度、耐磨损的材料制造，如硬化钢或淬火淬硬钢。
选用合适的材质和硬度能够提高蜗轮蜗杆传动的承载能力和使用寿命。
三、蜗轮蜗杆的啮合准确度：蜗轮蜗杆的啮合准确度直接影响传动的稳定性和传动效率。
要求蜗轮蜗杆的啮合面光洁平整，啮合角度准确，否则容易产生额外的摩擦和磨损，降低传动效率，甚至导致传动失效。
四、润滑和散热：蜗轮蜗杆传动需要进行充分的润滑，以减少摩擦和磨损。
常见的润滑方式包括润滑油膜润滑、浸油润滑和油浸润滑等。
同时，蜗轮蜗杆传动还需要考虑散热问题，以保证传动过程中温度的稳定性。
五、传动比的选择：蜗轮蜗杆传动的传动比通常为大于1的数值，决定了输入和输出之间的速度和转矩的比例。
传动比的选择需要根据实际应用需求和机械设备的工作特性来确定。
六、传动效率和传动精度的考虑：蜗轮蜗杆传动的效率通常较低，为60%~90%，且传动精度也会受到蜗轮蜗杆啮合面质量的影响。
因此，在设计中需要综合考虑传动效率和传动精度的要求，以满足实际应用的需要。
综上所述，蜗轮蜗杆传动的设计原理包括蜗杆的螺旋角度、蜗轮和蜗杆的材质和硬度、啮合准确度、润滑和散热、传动比的选择，以及传动效率和传动精度的考虑等方面。
机械制图 蜗杆蜗轮的结构画法和图样PPT课件
二、蜗杆、蜗轮规定画法
1、蜗杆的规定画法
齿顶线、齿顶圆（粗实线）
齿根线（细实线，可不画）、 齿根圆可不画 分度线、分度圆（点划线）
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2、蜗轮规定画法
齿根圆不画
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3、蜗杆、蜗轮的啮合画法
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蜗杆蜗轮的啮合画法
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一、蜗杆、蜗轮的结构
•1、蜗轮的结构 1）整体式
铸铁蜗轮或 直径小于 100mm的青铜 蜗轮。
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2)轮毂式
用于蜗轮直径较大的情况。
最后切去
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• 青铜齿 圈与铸铁轮芯 组合结构，加 骑缝螺钉固定。
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2、蜗杆的结构 • 蜗杆一般与轴做成一体。
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机械设计课程设计——蜗轮蜗杆典型例题
蜗轮蜗杆典型例题1． 如图所示，蜗杆主动，主动轮扭矩m N T .201=，模数mm m 4=，21=Z ，mm d 501=， 蜗轮齿数,502=Z 传动的啮合效率75.0=η。
试确定：（1）蜗轮的转向；（2）蜗轮蜗杆所受各力的大小和方向。
2． 如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。
已知输出轴上的圆锥齿轮4Z 的转向4n ：（1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向；（2）在图上标出各轮轴向力的方向。
3． 判断图中各蜗杆、蜗轮的转向和螺旋线方向（按构件1主动）画出各蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
4． 已知两蜗杆均为右旋，轴Ⅰ为输入轴,转向如图所示。
试分析：（1）各蜗杆、蜗轮的螺旋线方向；（2）Ⅲ转向； （3） 蜗杆3和蜗轮2的受力方向。
5． 指出图中未注明的蜗轮的转向和螺旋线方向，并画出蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
6． 手动绞车采用圆柱蜗轮传动。
已知：mm m 8=，11=Z ，mm d 801=，402=Z ，卷筒直径mm D 200=。
问：（1）欲使重物W 上升1m ，蜗杆应转多少转？ （2）蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数18.0='f ，该机构能否自锁? （3） 若重物W=5KN ，手摇时施加的力F=100N ，手柄转臂的长度l 应为多少？（题6图）7. 如图所示一开式蜗杆传动起重机构，蜗杆与蜗轮之间当量摩擦系数f=0.16(不计轴承摩擦损失），起重时，作用于手柄之力F=200N 。
求：（1）蜗杆分度圆导程角γ,此机构是否自锁?（2）起重、落重时蜗杆的转向（各用一图表示）；（3）起重、落重时蜗杆的受力方向（用三个分力表示）；（4）起重时的最大起重量及蜗杆所受的力（用三个分力表示），重物的重量为W;（5）落重时所需手柄推力及蜗杆所受的力（用三个分力表示）。
（6）重物停在空中时蜗杆所受的力为W;（5）落重时所需手柄推力及蜗杆所受的力（用三个分力表示）。
（6）重物停在空中时蜗杆所受的力。
机械设计课程设计单级蜗轮蜗杆减速器说明书
目录一设计任务书 (1)二传动方案的拟定 (2)三电动机的选择和传动装置的运动和动力学计算 (3)四传动装置的设计 (6)五轴及轴上零件的校核计算 (11)1 蜗杆轴及其轴上零件的校核计算 (11)2 蜗轮轴及其轴上零件的校核计算 (14)六啮合条件及轴承的润滑方法、润滑机的选择 (16)七密封方式的选择 (18)八减速器的附件及其说明 (21)九设计小结 (23)十参考文献 (24)第一章．设计任务书1.1设计题目设计用于带速传输机的传动装置。
1.2工作原理及已知条件工作原理:工作传动装置如下图所示：设计数据：运输带工作拉力F=2500N运输带工作速度v=1.10m/s卷筒直径D=400mm工作条件：连续单向运转，工作时轻微冲击，灰尘较少；运输带速度允许误差±5%；一班制工作，3年大修，使用期10年(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑)。
加工条件：批量生产，中等规模机械厂，可加工7～8级齿轮。
设计工作量：1.减速器装配图1张；2.零件图1～3张；3.设计说明书1.3原始数据已知条件传送带工作拉力F(N) 传送带工作速度v（m/s）滚筒直径D（mm）参数2500 1.10 4001-电动机2、4-联轴器3-一级蜗轮蜗杆减速器5-传动滚筒6-输送带第二章. 传动方案选择2.1传动方案的选择该工作机采用的是原动机为Y系列三相笼型异步电动机，三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，电压380 V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便；另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室内使用比较环保。
因为三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。
总而言之，此工作机属于小功率、载荷变化不大的工作机，其各部分零件的标准化程度高，设计与维护及维修成本低；结构较为简单，传动的效率比较高，适应工作条件能力强，可靠性高，能满足设计任务中要求的设计条件及环境。
蜗轮蜗杆传动设计
723
二、蜗轮蜗杆传动设计
—设计实例
1、蜗轮轮齿齿面接触强度计算 （1）选材料：确定许用接触压力[σH] 蜗杆用45钢，表面淬火45-50HRC； 蜗轮用ZCuSn10P1（10-1锡青铜）砂型铸造。由表查得 [σH]=200。 （2）选用蜗杆头数z1，确定蜗轮齿数z2 传动比i=n1/n2=960/70=13.71 因为传动比不大，为了提高传动效率，可选z1=2 则z2=i·z1=13.71×2=27.42，取z2=27。
mm
式中：Zρ为蜗杆传动的接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数 。
K为载荷系数。 其它的符号含义与齿轮传动部分相同。
713
三、蜗轮蜗杆传动设计
—普通蜗杆传动的承载能力计算
许用接触应力[σH],根据蜗轮材料的不同，可在下两表中选取。 1、蜗轮材料为灰铸铁及铸铝铁青铜时，其许用应力直接在下表选取 ：
考虑啮合摩擦损耗是蜗杆的传动效率：
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三、蜗轮蜗杆传动设计
—普通蜗杆传动的参数与尺寸
导程角γ增大时，传动效率将提高，导程角γ 与蜗杆 头数z1之间有如下关系：
显然，当蜗杆头数z1增多时，导程角γ增大，从而使传动效率提高。 但头数增多给制造带来困难，且效率提高不显著，故通常蜗杆头数取为1 、2、4、6 。
由于上述特点，蜗杆传动主要用于运动传递，而在动力传输中的应用 受到限制。
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三、蜗轮蜗杆传动设计
—蜗杆传动类型
普通圆柱蜗杆传动
阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆、锥面包络圆柱蜗杆
其齿面一般是在车床上用直线刀刃的车刀切制而成，车刀安装
圆柱蜗杆传动 位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。
圆弧圆柱蜗杆传动
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蜗轮蜗杆传动原理
蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。
蜗轮蜗杆传动有如下特点：1）结构紧凑、并能获得很大的传动比，一般传动比为7-80。
2) 工作平稳无噪音3) 传动功率范围大4）可以自锁5）传动效率低，蜗轮常需用有色金属制造。
蜗杆的螺旋有单头与多头之分。
传动比的计算如下：I=n1/n2=z/Kn1-蜗杆的转速 n2-蜗轮的转速 K-蜗杆头数 Z-蜗轮的齿数蜗轮及蜗杆机构一、用途：蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。
蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当於齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。
二、基本参数：模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取0.2）。
其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即蜗轮轴面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值，三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等於蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等於蜗杆的轴面压力角且为标准值，即==m ，==2 当蜗轮蜗杆的交错角为时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。
四、几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同，需注意的几个问题是：蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为，蜗轮的螺旋角，大则传动效率高，当小於啮合齿间当量摩擦角时，机构自锁。
引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目，使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时，q大则大，蜗杆轴的刚度及强度相应增大；一定时，q小则导程角增大，传动效率相应提高。
蜗杆头数推荐值为1、2、4、6，当取小值时，其传动比大，且具有自锁性；当取大值时，传动效率高。
与圆柱齿轮传动不同，蜗杆蜗轮机构传动比不等於，而是，蜗杆蜗轮机构的中心距不等於，而是。
蜗轮蜗杆传动计算和设计流程
蜗轮蜗杆传动计算和设计流程1. 引言蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动方式，其作用是将蜗杆的旋转运动转化为蜗轮的旋转运动。
在机械设计中，蜗轮蜗杆传动常用于需要减速和扭矩放大的场合，如工程机械和输送设备等。
本文将介绍蜗轮蜗杆传动的计算和设计流程，以帮助读者理解和应用该传动方式。
2. 蜗轮蜗杆传动基本原理蜗轮蜗杆传动是由蜗轮和蜗杆两个主要部分组成的。
蜗轮是一种圆柱面上的齿轮，其齿数通常为13到50个不等。
蜗杆则是一种螺旋形的轴，其表面有一条或多条螺旋齿。
蜗杆的螺旋齿与蜗轮的齿轮齿咬合，通过蜗杆的旋转运动将扭矩传递给蜗轮。
传动比是蜗轮蜗杆传动中一个重要的参数，它定义了蜗轮每转动一周所需的蜗杆转动圈数。
传动比越大，蜗轮的转速越慢，扭矩放大效果越好。
传动比的计算依赖于蜗轮和蜗杆的几何参数，如齿数、螺距等。
3. 蜗轮蜗杆传动的计算和设计流程下面将介绍蜗轮蜗杆传动的计算和设计流程，包括几何参数的选择、传动比的计算和校核等。
3.1 选择蜗轮和蜗杆的几何参数蜗轮和蜗杆的几何参数选择是蜗轮蜗杆传动设计的首要步骤。
蜗轮的齿数和蜗杆的螺旋齿数直接影响传动比的计算和传动效果。
通常情况下，蜗轮的齿数要求为13到50个，而蜗杆的螺旋齿数则较少，通常为1到4个。
3.2 计算传动比传动比的计算是蜗轮蜗杆传动设计的核心步骤。
传动比的计算公式为：传动比=蜗轮齿数/蜗杆螺旋齿数。
由于蜗杆的螺旋齿数较少，所以传动比通常较大，一般在10到100之间。
3.3 蜗轮和蜗杆的啮合校核为了保证蜗轮和蜗杆能够顺利啮合并传递扭矩，需要进行蜗轮和蜗杆的啮合校核。
啮合校核主要包括齿面接触和齿面强度的计算。
齿面接触校核考虑了蜗轮和蜗杆的啮合情况，确保齿面接触压力和接触面积处于合适的范围。
齿面强度校核则考虑了蜗轮和蜗杆的齿廓变形和强度问题，确保传动过程中不会发生过大的变形和破坏。
3.4 蜗轮蜗杆传动的轴的设计蜗轮蜗杆传动中的轴承和轴的设计也是非常重要的一步。
轴承要能够承受蜗轮蜗杆传递的扭矩和径向力，并保证传动的正常运转。
机械设计-蜗轮蜗杆
许用弯曲应力 =KFN× ，
查表11-8 由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 ，=56MPa。
寿命系数KFN= =0.6281
=KFN× ，=35.17 MPa
= ×YFa2×
所以弯曲疲劳强度满足，合格。
6、验算效率η
η=（0.95～0.96）×
3、按齿面接触疲劳强度进行设计
根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距：
a
(1)确定作用在蜗轮上的转矩T2
按z1=2， 估取效率η=0.8，则
T2=9.5×106× =9.55×106× =9.55×106× =889589N.mm
（2）确定载荷系数
，=268MPa
a=200mm
m=8
d1=80mm
z1=2
q=10.00
=11°18′36″
z2=41
x2=-0.500
《机械设计》
作
业
设计题目：蜗轮蜗杆传动
学 院：____机械电气化工程学院______
专业班级：_机械设计制造及其自动化15-1_
****************_______________
蜗轮齿根圆直径df2=d2-2df2=328-2×1.2×8=308.8mm
蜗轮咽喉母圆半径rg2=a- da2=200- ×344=28mm
5、校核齿根弯曲疲劳强度
= ×YFa2×
当量齿数 zv2= = =43.48
根据x2=-0.5,zv2=43.48,
查图11-19得齿形系数YFa2=2.85
因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数Kβ=1.0，
蜗轮蜗杆减速器课程设计(含图纸)
蜗轮蜗杆减速器设计摘要通过对减速器的简单了解，开始学习设计齿轮减速器，尝试设计增强感性认知和对社会的适应能力，及进一步巩固已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践结合一起，为以后的工作和更好的学习积累经验。
学习如何进行机械设计，了解机械传动装置的原理及参数搭配。
学习运用多种工具，比如CAD等，直观的呈现在平面图上。
通过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的了解与认知。
齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。
机械传动装置在不断的使用过程中，会不同程度的磨损，因此要经常对机械予以维护和保养，延长其使用寿命，高效化的运行，提高生产的效率，降低生产的成本，获得最大的使用效率。
关键词：机械传动装置、齿轮减速器、设计原理与参数配置In this paperThrough the simple understanding of the speed reducer, started lea rning design of gear reducer, attempt to design enhance the perce ptual cognition and ability to adapt to society, and further cons olidate the learned theory knowledge, to improve the integrated us e of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better lea rning experience.Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study us ing a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the f loor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear r educer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is a n indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanic al transmission device in use process, will be different degree o f wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenan ce, prolong the service life and highly effective operation, impro ve production efficiency, reduce the cost of production, achieve m aximum efficiency.Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design pr inciple and parameter configuration目录摘要 (I)In this paper (II)1．电机选择 (1)2．选择传动比 (2)2.1总传动比 (2)2.2减速装置的传动比分配 (2)3．各轴的参数 (2)3.1各轴的转速 (2)3.2各轴的输入功率 (3)3.3各轴的输出功率 (3)3.4各轴的输入转矩 (3)3.5各轴的输出转矩 (3)3.6各轴的运动参数表 (4)4.蜗轮蜗杆的选择 (4)4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (4)4.2选择材料 (4)4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设 (5)4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (6)4.5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)4.6验算效率 (7)4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定 (8)5．圆柱齿轮的设计 (8)5.1材料选择 (8)5.2按齿面接触强度计算设计 (8)5.3计算 (9)5.4按齿根弯曲强度计算设计 (10)6．轴的设计计算 (12)6.1蜗杆轴 (12)6.1.1按扭矩初算轴径 (12)6.1.2蜗杆的结构设计 (12)6.2蜗轮轴 (14)6.2.1输出轴的设计计算 (14)6.2.2轴的结构设计 (14)6.3蜗杆轴的校核 (16)6.3.1求轴上的载荷 (16)6.3.2精度校核轴的疲劳强度 (18)6.4蜗轮轴的强度校核 (21)6.4.1精度校核轴的疲劳强度 (23)6.4.2精度校核轴的疲劳强度 (23)7.滚动轴承的选择及校核计算 (26)7.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 (27)7.2蜗杆轴上轴承的选择计算 (28)8.键连接的选择及校核计算 (31)8.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (31)8.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (31)8.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (32)9．联轴器的选择计算 (32)9.1与电机输出轴的配合的联轴器 (32)9.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器 (33)10.润滑和密封说明 (33)10.1润滑说明 (33)10.2密封说明 (34)11．拆装和调整的说明 (34)12．减速箱体的附件说明 (34)13.设计小结 (34)1．电机选择工作机所需输入功率817100060 2.34100010000.97w w Fv P kw η⨯⨯===⨯所需电动机的输出功率d p3.54wd aP P kw η==传递装置总效率2412345a ηηηηηη= 式中：1η：蜗杆的传动效率0.752η：每对轴承的传动效率0.983η：直齿圆柱齿轮的传动效率0.974η：联轴器的效率0.995η：卷筒的传动效率0.96所以 420.750.980.970.990.6577a n =⨯⨯⨯=2.343.5578kw 0.6577d P ==故选电动机的额定功率为4kw8100060601000607.72min 3.14330v n r D π⨯⨯==⨯⨯=⨯卷357407.72(162.121544)minn i i n r ==⨯⨯=卷蜗齿卷（）（） 符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min 电机容量的选择比较：2.34w p kw =3.54d p kw =0.6577a η=7.72/min n r =卷考虑电动机和传动装置的尺寸 重量及成本，可见第二种方案较合理，因此选择型号为：Y132M 1-6D 的电动机。
蜗轮蜗杆的计算
蜗轮、蜗杆的计算公式：1,传动比二蜗轮齿数一蜗杆头数2,中心距二（蜗轮节径+蜗杆节径）=23,蜗轮吼径二（齿数+2） X模数4,蜗轮节径二模数X齿数5,蜗杆节径二蜗杆外径-2X模数6,蜗杆导程二开X模数X头数7,螺旋角（导程角）tgB二（模数X头数）十蜗杆节径一.基本参数：（1）模数m和压力角« :在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数皿和压力角a “应分别相等于蜗轮的法面模数叱和压力角a t：,即nu：二nupm Q ai— ° t：蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为：tg a 尸tg a n/cos 丫式中：丫-导程角。
（2）蜗杆的分度圆直径di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來加工蜗轮。
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"，而把及分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q,即：q=dl/m常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径dl及直径系数q,见匹配表。
（3）蜗杆头数N和蜗轮齿数比蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取zl = l-10,推荐zl=1, 2, 4, 6o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zl取小值；要求传动自锁时取zl = l：要求具有高的传动效率，或高速传动时，则zl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^l7,但z2<26时，啮合区显着减小, 影响平稳性，而在z2N30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2>28o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 就减小我多，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。
蜗轮蜗杆画法
蜗轮蜗杆画法
四、蜗轮蜗杆画法
蜗轮蜗杆用于两轴垂直交叉时的传动，蜗杆为主动件、蜗轮为从动件，蜗杆常用单头或双头(蜗杆上齿数称
为头数，相当螺杆上螺纹线数)，也就是说蜗杆转一圈或两圈，蜗轮转过一个齿或两个齿。
因此，用蜗杆蜗轮传
动，可得到较大的传动比，所以广泛应用于传动比较大的机械传动中。
1(蜗杆画法
与圆柱齿轮画法相同。
为表明蜗杆牙型，可采用局部剖视，见图6-20。
图6-20 蜗杆画法
2(蜗轮画法
蜗轮实际上相当于一个斜齿轮，只是把齿顶加工成凹入的环面。
在圆的视图上只画蜗轮外圆(粗实线)和分
度圆(点画线)，齿顶圆和齿根圆不必画。
在剖视图上，轮齿部分画法与圆柱齿轮相同，其余部分按实际投影画
出，见图6-21。
图6-21 蜗轮画法
3(蜗轮蜗杆啮合画法
画外形图如图6-22a，在蜗杆投影为圆的视图上，蜗杆与蜗轮投影重合部分，只画蜗杆，不画蜗轮;在蜗
轮投影为圆的视图上，蜗轮分度圆与蜗杆节线相切。
在剖视图中，蜗轮被蜗杆遮住的部分可画成虚线或省略不
画，见图6-22b。
图6-22 蜗杆蜗轮啮合画法。
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是考虑强度。变位时，蜗杆相当于齿条刀具，为了保持刀
具尺寸不变，蜗杆尺寸是不能变的，因此，只能对蜗轮变
位。方法是切削时刀具移位。变位与否的几种情况有如下
关系：
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变位的目的（填空、简答）： ①为了配凑中心距； ②改变传动比； ③为了提高承载能力及传动效率。 蜗杆传动变位特点(填空、简答)： ①只对蜗轮变位，蜗杆不能变位；
ma1 mt2 m a1 t 2 1 2 正确啮合条件
2. 蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q 为了限制蜗轮滚刀的数目便于蜗轮刀具标准化，国家
标准对每一标准模数规定了一定数目的蜗杆分度圆直径 d1
d1定为标准值，并与m 有一定的搭配关系
直径系数 q d1 m
3.蜗杆导程角
式是齿面胶合，进行齿面接触疲劳强度计算是条件性的，是通过限
制齿面接触应力 H 的大小来防止发生齿面胶合，因此要根据抗胶合
条件来选择许用接触应力，即根据蜗杆副材料组合及相对滑动速度Vs 的大小来确定。
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 六点半机械考研培训
一. 蜗杆传动的效率 啮合损耗 tg
蜗杆
20Cr渗碳淬 40Cr、45表
火
面淬火
蜗轮（按齿 Vs＞6m/s Vs≤6m/s
面间的相对 锡青铜
铝青铜
滑动速度Vs 大小来选择）
耐磨性、抗 胶合性好 ，
强度较高， 抗胶合性差
强度差
45调质
Vs≤2m/s 灰铸铁 经济、低速
一、受力分析 普通圆柱蜗杆传动的强度计算和刚六度计点算 半机械考研培训
蜗杆头数 z1通常取为1,2,4,6: z1
加工困难
z1
2、4、或6 ：当传动比较小，为了避免根切， 或为了传递较大功率
1 ：实现大传动比或要求自锁
为了保证有足够的啮合齿对数，使传动平稳，Z2不应小于28个齿。 但对于动力传动，Z2也不宜超过80个齿，因为当蜗轮直径d2不变时， Z2越多，模数m=d2/Z2就越小，蜗轮轮齿的弯曲强度就越低；若模数m 不变，则Z2越大，蜗轮直径d2=mz2就越大，蜗杆传动结构尺寸如中心 距a、蜗杆轴向尺寸变大，支承蜗杆轴的轴承间距加大，使得蜗杆轴 的弯曲刚度降低，容易产生挠曲而影响齿轮正常啮合。（简答）
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5. 齿面间的相对滑动速度：
vs
v
2 1
v
2 2
v1
cosγ
π d1n1
60 1000cos
m/s
2
1
6. 中心距：
1
1
a 2 (d1 d2 ) 2 m(q z2 )
v2
vs
v1
二. 蜗杆传动变位的特点
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蜗杆传动的变位一般是为了凑中心距或凑传动比而不
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蜗杆传动的概述（简答、填空） 蜗杆传动是用来传递空间相互垂直且相错的两轴之间运动和动力 的一种常用机械传动形势。 特点： • 单级传动比大，结构紧凑； • 连续啮合且同时啮合齿对多，故传动平稳，噪声低； • 当蜗杆导程角γ小于当量摩擦角ρ’时，可实现自锁； • 传动效率低； • 蜗轮采用青铜等贵重减磨材料时，成本较高。 应用： 适用于传动比大且结构要求紧凑或自锁的中小功率传动场合。
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2
例题讲解
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2
真题链接
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4
课后练习
7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、 7.6、7.8、7.9、7.12、7.13、 7.16、7.17
普通圆柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸计算 六点半机械考研培训
一. 普通圆柱蜗杆传动主要参数及其选择：
1. 模数m和压力角α
在中间平面上，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、 压力角对应相等，且均为标准值。而蜗杆与蜗轮的啮合本质上相当 于螺旋齿轮传动，因此蜗杆和蜗轮的螺旋线旋向相同，并且蜗杆分 度圆柱上的导程角等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角，即:
心得体会
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• 这部分题一般以填空题、简答题居多，基本知识点要熟稔于心。 • 曾经也考过大题部分，主要就是判断受力方向以及传动效率的计算。 • 紧扣教材，多看几遍书，不要有任何知识遗漏。 • 对往年真题要多做多总结。
哈尔滨工业大学 机械设计基础839
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谢谢观看
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4、若t＞80℃或有效散热面积不足时提高散热能力的措施 ① 合理设计箱体结构，在箱体外部铸出或焊上散热片，以增大散热面
积； ② 在蜗杆轴上装置风扇，进行人工通风，以提高散热系数； ③ 在箱体油池内装设蛇形冷却水管； ④ 采用压力喷油循环润滑。
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蜗杆和蜗轮的结构设计 蜗杆结构：蜗杆一般设计成蜗杆轴形式，成为蜗杆轴。按照蜗杆螺旋齿面 加工方法的不同，可分为车制蜗杆轴（有退刀槽）和铣制蜗杆轴（无退刀 槽）。 蜗轮结构：整体式、齿圈压配式、螺栓连接式、镶铸式
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中间平面定义：将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为蜗杆 传动的中心平面。 阿基米德蜗杆传动在中间平面上的啮合关系：蜗杆齿廓为直线，相当 于直齿齿条；蜗轮齿廓为渐开线。因此，在中间平面上，蜗杆传动相 当于直齿齿条与渐开线齿轮的啮合关系。 在设计蜗杆传动时，通常取中间平面上的参数和尺寸作为计算基准， 并沿用齿轮传动的计算关系。
齿面胶合、齿面点蚀、齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断， 且失效通常发生在蜗轮齿面上。
蜗杆的材料强度较高，其齿是连续的螺旋齿，所以蜗杆螺 旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度，失效总是发生在 蜗轮轮齿上。
又因蜗杆传动在啮合时齿面相对滑动速度大，传动效率低， 发热量大，所以闭式蜗杆传动的主要失效形式为蜗轮齿面 的胶合和点蚀。开式蜗杆传动为蜗轮轮齿的磨损。
1、单位时间内摩擦功耗产生的热量H1
H 1 1000P1(1 )
2、以自然冷却方式，单位时间内箱体外壁散发到空气中的热量H2
H 2 K S A(t - t0）
3、由平衡条件求正常工作下的油温t或散热面积A
t
t0
1000P（1 1 - ） KSA
A
1000P（1 1 - ） K S(t t0 )
蜗杆传动的功率损失
tg( v )
轴承中的摩擦损耗
溅油损耗
0.95 ~ 0.96
蜗杆传动的总效率为： (0.95 ~ 0.96) tg
v 当量摩擦角
tg( ) v
结 论
① 在一定范围内，蜗杆传动效率随着γ增大而增大。 ② 当γ小于当量摩擦角时，蜗轮主动时会出现自锁，在这
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设计准则：
1. 通常按齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力； 2. 在选择许用应力时，适当考虑胶合和磨损等失效因素的影响； 3. 对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算； 4. 必要时对蜗杆轴进行强度和刚度计算。
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材料：蜗杆蜗轮材料组合应具有良好的“减摩性、耐 磨性、抗胶合”能力外，还应有足够的强度。
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蜗杆传动的主要类型： 按蜗杆形状分类：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。 圆柱蜗杆传动按蜗杆齿面形状分类：
根据齿面形状的不同，圆柱蜗杆传动又分为普通圆柱蜗杆传动 和圆弧圆柱蜗杆传动两类。 普通圆柱蜗杆传动按蜗杆齿廓曲线分类：
阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆）、法向直廓 蜗杆（ZN蜗杆）、锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）
哈尔滨工业大学 机械设计基础839
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机械设计 第七章
六点半机械考研培训
1
知识要点
2
例题讲解
3
真题链接
4
课后练习
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1
知识要点
蜗杆传动基础知识点
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基础知识总结 • 蜗杆传动的概述 • 普通圆柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸计算 • 蜗杆传动的主要失效形式、设计准则和材料选择 • 普通圆柱蜗杆传动的强度计算和刚度计算 • 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 • 蜗杆和蜗轮的结构设计
种情况下，蜗杆主动时的效率低于50%。
③导程角γ过大会导致蜗杆加工困难，而且当γ＞28°，进 一步加大γ时效率提高很少，因此，导程角γ一般小于28°。
设计之初，近似地求出蜗轮轴上的转矩 T2 机械考研培训
润滑的主要目的：减小摩擦、减轻磨损；散热降温；降低振动和噪声。
弯曲四指为转动方向、大指为Fa1 方向
二、 圆柱蜗杆传动的强度计算 蜗轮接触疲劳强度
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（考频低）
蜗轮材料的许用应力 H （考过填空题） 六点半机械考研培训
• 蜗轮材料为 b＜300MPa 的青铜时，蜗轮齿面主要失效形式是疲劳
点蚀；
• 蜗轮材料为 b 300MPa 的青铜或铸铁时，蜗轮齿面主要失效形
Ft 1
2T1 d1
-Fa 2
F
Ft 2
2T2 d2
-Fa1
Fr1 -Fr 2 Fa1tg
方向
圆周力 主动轮：与啮合点线速度
方向相反 从动轮：与啮合点线速度
方向相同 径向力：啮合点指向轮心
轴向力：亦可视蜗杆的螺旋线旋向采用左手或右手定则 左旋齿轮用左手法则 右旋齿轮用右手法则
闭式蜗杆传动的润滑：主要根据相对滑动速度Vs和载荷情况选择润滑
油粘度和供油方法。
对于下置或侧置蜗杆的传动，浸油深度不小于10mm；对于蜗杆上置 的传动，蜗轮的浸油深度约为蜗轮外径的1/3。如果采用喷油润滑，喷