蜗轮蜗杆传动演示幻灯片

? 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。
第十二章 蜗杆传动
Northwest A&F University
11
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
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；
锥蜗杆传动 重合度大；承载能力和效率较高。
本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。
三、蜗杆传动的精度等级
分为12个精度等级，常用5～9级。
Northwest A&F University
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 》
Northwest A&F University
8
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
第十二章 蜗杆传动
Northwest A&F University
9
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
程角γ应与蜗轮分度圆上的螺旋角 β大小相等旋向相同 ，即
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
d1
(12 ? 1)
? z1↑→?↑→效率 η↑，但加工困难。
7
第一节 蜗杆传动的特点和类型
?? ?
渐开线
基圆
? ?? ??
??? ??? ???? ???
?
??? ??
渐开线蜗杆 (ZI)
加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切 特点：端面---渐开线
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。
第十二章 蜗杆传动
Northwest A&F University
6
第一节 蜗杆传动的特点和类型
n ? n ?? ?
阿基米德螺线
? ?
n
?
n
2? n? n
?? ?
?
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
Northwest A&F University
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，
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。
在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。
? 蜗轮蜗杆正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数 ma1和轴面压力 角αa1应分别等于蜗轮的端面模数mt2和端面压力角αt2，即
ma1 =mt2 =m
αa1=αt2= α ? 模数m的标准值，见表12-1；压力角标准值为20°，ZA蜗杆
取轴向压力角为标准值，ZI蜗杆取法向压力角为标准值。
? 一般取 z2＝32～80。（Z1与Z2的荐用值表： 12-2）
3. 蜗杆直径系数 q和导程角 γ
百度文库
? 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：
1
第一节 蜗杆传动的特点和类型
? 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递空间交错两轴 之间的运动和动力。交错角一般为 90°。传动中一般蜗杆 是主动件，蜗轮是从动件。
第十二章 蜗杆传动
Northwest A&F University
2
第一节 蜗杆传动的特点和类型
一、蜗杆传动的特点：
1．传动比大，一般 i =10~80，最大可达 1000； 2．重合度大，传动平稳，噪声低； 3．结构紧凑，可实现反行程自锁； 4． 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低； 5. 蜗轮的造价较高。
第十二章 蜗杆传动
4
第一节 蜗杆传动的特点和类型
? 蜗杆分左旋和右旋。
? 蜗杆还有单头和多头之分。
左 旋
右 旋
第十二章 蜗杆传动
Northwest A&F University
5
蜗杆的类型
圆柱蜗杆
环面蜗杆
圆锥蜗杆
普通圆柱蜗杆
（按刀具位置不同）
阿基米德蜗杆 延伸渐开线（法向直廓）蜗杆 渐开线蜗杆
Northwest A&F University
主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。
第十二章 蜗杆传动
Northwest A&F University
3
第一节 蜗杆传动的特点和类型
二、蜗杆传动的类型
普通圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆传动
阿其基齿米面德一蜗般杆是（在车ZA床蜗上杆用）直线刀刃的 渐车开刀线切蜗制杆而成（，Z车I 蜗刀杆安）装位置不同， 法加向工直出廓的蜗蜗杆杆（的齿ZN廓蜗形杆状）不同。
? z1↓→ 传动比 i↑，但传动效率 η↓。(蜗杆头数与传动效率关系)
? 常取，z1＝1，2，4，6。 可根据传动比 ，参考表 12-2中的荐
用值选取。
Northwest A&F University
第十二章 蜗杆传动
12
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
? z2= i z1 。 如 z2太小，将使传动平稳性变差。如 z2太大，蜗轮直 径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。
? 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
第十二章 蜗杆传动
B
Northwest A&F University
10
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸