齿轮蜗杆计算总结
蜗杆计算公式
h2
h2=ha2+hf2=1/2(da2-df2)
蜗轮咽喉母圆半径
rg2
rg2=a-1/2(da2)
蜗轮齿宽
b2
由设计确定
蜗轮齿宽角
θ
θ=2arcsin(b2/d1)
蜗杆轴向齿厚
sa
sa=1/2(πm)
蜗杆法向齿厚
sn
sn=
蜗轮齿厚
st
按蜗杆节圆处轴向齿槽宽ea'确定
蜗杆节圆直径
d1'
d1'=d1+2x2m=m(q+2x2)
渐开线蜗杆基圆导程角
rb
cosrb=
蜗杆齿宽
b度圆直径
d2
d2=mz2=
蜗轮喉圆直径
da2
da2=d2+2ha2
蜗轮齿根圆直径
df2
df2=d2-2ha2
蜗轮齿顶高
ha2
ha2=1/2(da2-d2)=m(ha*+x2)
蜗轮齿根高
hf2
hf2=1/2(d2-df2)=m(ha*-x2+c*)
蜗杆节圆直径
d2'
d2'=d2
顶隙
c
c=c*m
按规定
渐开线蜗杆齿根圆直径
db1
db1=tgrb=mz1/tgrb
蜗杆齿顶高
ha1
ha1=ha*m=1/2(da1-d1)
按规定
蜗杆齿根高
hf1
hf1=(ha*+c*)m=1/2(da1-df1)
蜗杆齿高
h1
h1=hf1+ha1=1/2(da1+df1)
蜗杆导程角
r
齿轮计算公式大全
1. 内齿模数齿轮5. 变位模数齿轮8. 齿条节圆柱上的螺旋角：基圆柱上的螺旋角：齿厚中心车角：销子直径：中心距离增加系数：标准正齿轮的计算（小齿轮①，大齿轮②）1．齿轮齿标准2．工齿齿形直齿3．模数 m4．压力角5．齿数6．有效齿深7．全齿深8．齿顶隙9．基础节圆直径10．外径11．齿底直径12．基础圆直径13．周节14．法线节距15．圆弧齿厚16．弦齿厚17．齿轮油标尺齿高18．跨齿数19．跨齿厚20．销子直径21．圆柱测量尺寸（偶数齿）（奇数齿）其中,22．齿隙标准螺旋齿的计算公式（齿直角方式）（小齿轮①，大齿轮②）1.齿轮齿形标准2.齿形基准断面齿直角3.工具齿形螺旋齿4. 模数5.压力角6.齿数 Z17.螺旋角方向β0（左或右）8.有效齿深9.全齿深10.正面压力角11.中心距离12.基准节圆直径13.外径14.齿底圆直径15.基圆直径16.基圆上的螺旋角17.导程18.周节（齿直角）19.法线节距（齿直角）20.圆弧齿厚（齿直角）21.相当正齿轮齿数22.弦齿厚23.齿轮游标尺齿深24.跨齿数25.跨齿厚26.梢子直径其中，27.圆柱测量尺寸（偶数齿）（奇数齿）28.齿隙移位正齿轮计算公式（小齿轮①，大齿轮②）1．齿轮齿形转位2．工具齿形直齿3．模数m4．压力角5．齿数Z6．有效齿深7．全齿深或8．齿隙 C9．转位系数10．中心距离11．基准节圆直径12．啮合压力角13．啮合节圆直径14．外径15．齿顶圆直径16．基圆直径17．周节18．法线节距19．圆弧齿厚20．弦齿厚21．齿轮游标尺齿高22．跨齿数23．跨齿厚24．梢子直径25．圆柱测量尺寸（偶数齿）（奇数齿）移位螺旋齿的计算公式（齿直角方式）（小齿轮①，大齿轮②）1.齿轮齿形移位2.齿形基准断面齿直角3.工具齿形螺旋齿4.模数（齿直角）5.压力角（齿直角）6.齿数Z17.螺旋方向β08.有效齿深9.全齿深10.移位系数11.中心距离12.正面模数13.正面压力角14.相当正齿轮齿数15.齿直角啮齿压力角16.基准节圆直径17.外径18.啮齿节圆直径19.基圆直径20.基础圆柱上的螺旋角21.圆弧齿厚22.弦齿厚23.齿轮游标尺齿高24.跨齿数25.跨齿厚26.销子直径27.圆柱测量尺寸（偶数齿）（偶数齿）注：齿隙f=m 1.25以下 0.025-0.075m 1.25-2.5 0.05-0.10蜗轮、蜗杆的计算公式：1、传动比=蜗轮齿数÷蜗杆头数2、中心距=（蜗轮节径+蜗杆节径）÷23、蜗轮吼径=（齿数+2）×模数4、蜗轮节径=模数×齿数5、蜗杆节径=蜗杆外径-2×模数6、蜗杆导程=π×模数×头数7、螺旋角（导程角）tgB=（模数×头数）÷蜗杆节径。
齿轮蜗杆计算总结
蜗轮蜗杆设计特点1.蜗轮(或斜齿轮)螺旋角β与蜗杆螺旋升角λ大小相等方向相同.即β=λ+β=+λ2压力角相等: α1=α23中心距A=(d1+d2)/2+放大间隙.图1. 蜗轮蜗杆传动4 蜗轮蜗杆传动与模数关系(A) 如果蜗轮为直齿: m1=m2 公式(1)(B)如果蜗轮为斜齿:其模数为法向模数即m n.而蜗杆模数为轴向模数,轴向模数等于斜齿轮的端面模数: m端=m轴(C)斜齿轮法向模数与其端面模数的换算关系如下:m法=m端cosβ公式(2)5速比: i=蜗轮齿数/蜗杆头数=Z2/Z1 公式(3)单头蜗杆转一圈,蜗轮转一个齿.双头蜗杆转一圈,蜗轮转二个齿.6.齿厚减薄量: 一般的齿轮设计都要求将齿厚减薄,对于大模数(m>1)的齿轮,我们在手册中可以查到.但对于(m<1)小模数齿轮我们没有相关的手册,因此根据经验我们约定如下:(1):蜗杆的法向齿厚减薄0.07~0.08; （用公差控制）(2)蜗轮: 直齿齿厚减薄0.02~0.03, （用公差控制）斜齿齿厚不变.7. 齿轮的当量齿数Z当与其齿数Z2的关系: Z当= Z2/COS3β公式(4)表1:标准直齿轮尺寸计算当齿轮m和z已知时,从表1中可计算出有关尺寸. 例: 如附图1所示: 已知m=0.6 z=18 d分=mz=0.6*18=10.80d顶=m(z+2)=0.6*(18+2)=12.00d根=m(z-2.5)=0.6(18-2.5)=9.30标准斜齿轮的计算由查表2可计算出斜齿轮的有关尺寸例: 已知m=0.6 α=20°β=10°右旋. (附图1中的斜齿轮)d分=m法*z/cosβ=0.6x26/cos10°=15.84d顶=d分+2m=15.84+2*0.6=17.04 取17.04 -0.03d根=d分-2*1.25m=15.84-2*1.25*0.6=14.34蜗杆的尺寸计算1 关于蜗杆的特性系数q: q=蜗杆分度圆直径/模数m 公式(5)蜗轮一般是用蜗轮滚刀来加工, 蜗轮滚刀实际上相当于一个开了齿的蜗杆. 蜗轮滚刀模数相同,直径不一样时螺旋升角λ也不一样,也就是说一种蜗轮滚刀不能加工相同模数的任意齿数的蜗轮,需要配很多蜗轮滚刀.为了减少蜗轮滚刀的数量,国家规定了蜗杆特性系数q.我们在设计蜗杆时应尽量选用标准的蜗杆特性系数q. q与m的关系如表3所示:注:括号中的数字尽可能不用(当用蜗轮滚刀加工时).特性系数q与蜗杆分度圆上的螺旋升角λ的关系. 如表4 所示表4 .特性系数q与螺旋升角λ的关系.在设计蜗杆传动中.由于我们是将斜齿轮来代替蜗轮的.所以在设计蜗轮蜗杆传动时,可以不受特性系数q的限制.但所设螺旋升角应在表4范围内. 根据表5可以算出蜗杆的尺寸.例: 如附图2所示已知端面模数m=0.5 Z=2 α=20°λ=7.52°右旋其计算如下:d分=Zm/tgλ=2*0.5/tg7.52°=7.58d顶=d分+2m=7.58+2*0.5=8.58d根=d分-2.4m=7.58-2.4*0.5=6.38T=Zt=2*πm=3.14在图纸中还要标出其分度圆法向弦齿厚及法向弦高代入已知参数得: S法分弦=πm/2*COSλ=πx0.5/2*cos7.52°=0.78h法分弦=m=0.5根据蜗轮蜗杆传动要点第6点,取分度圆法向弦齿厚S法分弦为0.78 -0.02-0.04注: 关于蜗杆减薄量,讲课时说是减薄0.07~0.08.这是根据黄克恭先生的经验定的,本例减薄这个数是根据陈坚先生经验定的,其经验为0.02~0.04. 我(孙工)倾向陈坚先生的减薄量.蜗轮蜗杆的检验蜗杆的检验一般检验其法向分度圆弦齿厚如附图2所示在图纸中要给出法向分度圆弦齿厚捡验蜗轮(斜齿轮)的方法有三种:(1) 捡验公法线长度;(2) 捡验固定弦齿厚:(3) 捡验分度圆法向弦齿厚这三种方法我们任选一种.公法线长度的计算捡验公法线长度的方法如图3所示 .图3.齿轮公法线长度的捡验斜齿轮公法线长度的计算公式: α=20°Q=0.364/COS( ß ) 公式(6)Z’=Z*[Q-0.01745*arctan(Q)]/ 0.0149根据Z’ (四舍五入取整数) 查表6得跨齿数N公法线长度L=Mn*[2.9521*(N-0.5)+0.014*Z’] 公式(7)注意公式(7)中的Z’不要四舍五入取整数直齿轮公法线长度可查表6得. (表6是m=1 λ=20°时的数值.)表6. 标准直齿轮公法线长度L'公法线长度L'.它适用于任意模数的直齿轮. 使用方法是:L=L'm 公式(8)例查得: Z=18时跨齿数为3 L'=7.6324于是L=7.6324*0.6=4.579≒4.58对于直齿轮来说,用查表法计算公法线长度比用公式来计算来的方便.当直齿轮模数小于0.4时,最好用公法线长度捡验而不用其它方法,因为公法线长度便于测量.固定弦齿厚的计算图4固定弦齿厚的位置图中虚线为齿条齿形,固定弦齿厚S弦是齿条齿形与齿轮形相切的两点A和B的长度.公式为: 当m=1时S弦=1.387m (公式9) h弦=0.7476m (公式10)公式(9)(10)直斜齿轮公用,斜齿轮指法向模数例: 已知m=0.6 Z=26 α=20°β=10°那么:S弦=1.387*0.6=0.83h弦=0.7476*0.6=0.45对于斜齿轮来说不给减薄量,但要给公差如: S弦=0.83-0.03 或S弦=0.83-0.02 .直齿轮分度圆弦齿厚的计算直齿轮分度圆弦齿厚的计算公式当m=1时S分弦=1.55688*m 公式(11)h分弦=1.0342*m 公式(12)例: 如附图1 已知m=0.6 Z=18S分弦=1.55688*0.60=0.94 h分弦=1.0342*0.60=0.62取: S分弦=0.92-0.02h分弦=0.62图5. 直齿轮斜齿轮法向分度圆弦齿厚的计算S分法弦=m*Z当sin90°/Z当公式(13)h分法弦=0.6[1+(Z当/2)*(1-cos90°/Z当)] 公式(14)例: 已知: m=0.6 Z=26 α=20°β=10°代入已知数: S分法弦=0.6*Z当sin90°/Z当=0.94 S分法弦=0.94-0.02h分法弦=0.6[1+Z当/2(1-cos90°/Z当)]=0.61Z当=Z/cos3β=27.2219 =Z当cos310°=27.2219对于斜齿轮来说S分法弦不给减薄量但要给公差,S分法弦取0.94-0.02径节制齿轮尺寸的计算径节制齿轮各部分尺寸的计算,一般是转化成模数来计算.其公式: m=25.4/DP 公式(15)有了模数后,就可以利用前面所给的表及公式进行计算.在齿轮的图纸止要给出: 径节DP齿数Z 压力角λ和螺旋角β,而不必给出模数.值得指出的是,径节DP也有端面和法面之分.对于直齿轮来说DP是指端面径节,对于斜齿轮来说,DP是指法面径节.与径节制斜齿轮相配的蜗杆要用端面径节去计算.附表3 径节制斜齿轮的计算附表1 齿轮标准模数系列(JB111-60)注: 在选用模数时,括号内的模数尽可能不用.。
蜗轮蜗杆计算
2、根据齿面形状不同分为：
普通蜗杆传动
圆弧圆柱蜗杆传动
3、阿基米德蜗杆
在轴剖面：直线齿廓 法剖面：凸曲线 垂直轴剖面：阿基米德螺线 车削加工，不能磨削，精度低。
蜗轮滚刀：与蜗杆尺寸相同 在中间平面上可看成直齿齿条与渐开线齿轮啮合
9.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
中间平面上的参数作为设计基准
单位时间由箱体外壁散发到空气中的热量为
H 2 K s A(t t0 )
W
式中 Ks—散热系数 A—散热面积 t—达到平衡时，箱体内的 油温，t在800以内 t0—周围空气温度， t0=200
根据热平衡条件H1=H2可求得既定工作条件下 的油温
t
t0
1000 P1 (1 )
Ks A
C
在既定工作条件下，保持正常油温所需要的 散热面积
一、蜗杆传动的特点和应用
1、特点：
单级传动比大; 结构紧凑; 传动平稳，无噪音; 可自锁; 传动效率低; 成本高。
2、应用：
机床：数控工作台、分度 汽车：转向器 冶金：材料运输 矿山：开采设备 起重运输：提升设备、电梯、 自动扶梯
二、蜗杆传动的类型
1、按蜗杆形状分
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 锥蜗杆传动
A 1000 P1 (1 )
K s (t t0 )
m2
一般应使t在80℃以下
若t>80℃或有效的散热面积不足时,则必须
采取措施,以提高其散热能力
常用措施: 1 、合理设计箱体结构,铸 出或焊上散热片,以增大散 热面积
2 、在蜗轮轴上装置风扇, 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
[ ]H —蜗轮材料的许用接触应力，MPa
蜗轮蜗杆计算
蜗轮的计算公式：1传动比=蜗轮齿数×蜗杆头数2中心距=（蜗轮节圆直径+蜗轮节圆直径）△2三。
蜗轮中径=（齿数+2）×模数4蜗轮齿数×蜗轮模数5蜗杆螺距直径=蜗杆外径-2×模数6蜗杆引线=π×元件×头数7螺旋角（前角）TGB=（模数×头数）×蜗杆节径基本参数：蜗轮蜗杆模数m、压力角、蜗杆直径系数Q、导程角、蜗杆头数、蜗杆齿数、齿高系数（1）、间隙系数（0.2）。
其中，模数m和压力角是蜗轮轴表面的模数和压力角，即蜗轮端面的模数和压力角，两者均为标准值。
蜗杆直径系数q是蜗杆分度圆直径与其模数M的比值。
蜗轮蜗杆正确啮合的条件：在中间平面，蜗杆和蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮端面的模数等于蜗杆轴线的模数，即标准值。
蜗轮端面的压力角应等于蜗杆的轴向压力角和标准值，即==M。
当蜗轮的交角一定时，必须保证蜗轮和蜗杆的螺旋方向一致。
蜗轮结构通常用于在两个交错轴之间传递运动和动力。
蜗轮相当于中间平面上的齿轮和齿条，蜗杆和螺钉的形状相似。
分类这些系列大致包括：1。
Wh系列蜗轮减速器：wht/whx/whs/whc2；CW系列蜗轮减速器：CWU/CWS/cwo3；WP系列蜗轮减速器：WPA/WPS/WPW/WPE/wpz/wpd4；TP系列包络蜗轮减速器：TPU/TPS/TPA/tpg5；PW型平面双包环面环面蜗杆减速器；另外，根据蜗杆的形状，蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动、环形蜗杆传动和斜蜗杆传动。
[1]组织特征1该机构比交错斜齿轮机构具有更大的传动比。
2两轮啮合齿面间存在线接触，其承载能力远高于交错斜齿轮机构。
三。
蜗杆传动相当于螺旋传动，即多齿啮合传动，传动平稳，噪音低。
4当蜗杆的导程角小于啮合齿间的等效摩擦角时，该机构具有自锁性能，可以实现反向自锁，即只有蜗杆可以驱动蜗轮，而不能驱动蜗轮。
起重机械采用自锁蜗杆机构，其反向自锁性能能起到安全防护作用。
齿轮与蜗轮蜗杆设计计算
1.260504202 117.6ຫໍສະໝຸດ KLD-05减速机构参数表
序号 1 2 3 4 5 6 第3级齿轮 第2级齿轮 电机齿轮 第1级齿轮 模数 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 齿数 8 43 18 42 18 56 39.01851852 68.9 1（直径14） 42 42 1638.777778 0 28 8 蜗轮 蜗轮蜗杆减速比 执行器总减速比 1 0 变位系数 0.55 15.3 -0.55 0 24 0 0 29.6 0 齿轮减速器速比 齿轮减速器中心距 7 蜗杆 1 与配对齿轮中心距(mm)
KLD-05减速机构参数表
序号 1 2 3 4 5 6 第3级齿轮 第2级齿轮 电机齿轮 第1级齿轮 模数 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 齿数 8 43 16 44 18 56 45.98611111 68.9 1（直径14） 42 42 1931.416667 0 28 8 蜗轮 蜗轮蜗杆减速比 执行器总减速比 1 0 变位系数 0.55 15.3 -0.55 0 24 0 0 29.6 0 齿轮减速器速比 齿轮减速器中心距 7 蜗杆 1 与配对齿轮中心距(mm)
额定扭矩（Nm） 50
动作时间 18s
KLD交流系列执行器AC220V设计参数表
执行器型号 电机转速(rpm) 电机额定力矩(Nm) 电机最大力矩(Nm) KLD-05 1400 0.05 0.18 电机功率 8W 运行电容 2.2μ F 电机尺寸 φ 57-36 齿轮减速器速比 蜗轮蜗杆速比 执行器输出力矩(Nm) 执行器最大输出力矩(Nm) 45.98611111 42 24.83922547 89.42121169
螺旋齿轮参数计算公式
螺旋齿轮参数计算公式
螺旋齿轮是一种常见的传动装置，它由蜗杆和蜗轮组成，适用于高速低扭矩的传动。
设计螺旋齿轮需要考虑多个参数，下面我们来介绍一下螺旋齿轮参数的计算公式。
1. 蜗杆转速计算公式
蜗杆的转速是设计螺旋齿轮时需要考虑的一个关键参数。
蜗杆转速计算公式如下：
n1 = n2/i
其中，n1为蜗杆转速；n2为蜗轮转速；i为蜗轮减速比。
2. 蜗杆负载计算公式
蜗杆的负载是指传给蜗杆的力矩，通常需要通过计算来确定。
蜗杆负载计算公式如下：
T1 = (9550 P)/n1
其中，T1为蜗杆负载；P为传动功率；n1为蜗杆转速。
3. 螺旋角计算公式
螺旋角是指蜗杆螺旋线与蜗轮轴线之间的夹角。
螺旋角的计算公式如下：
tan α2 = z2/(πd2)
其中，α2为螺旋角；z2为蜗轮齿数；d2为蜗轮节圆直径。
4. 螺旋齿计算公式
螺旋齿计算公式是设计螺旋齿轮时必不可少的公式之一，它用来确定蜗轮的齿数。
螺旋齿计算公式如下：
z2 = (d1 tan α1)/π
其中，z2为蜗轮齿数；d1为蜗杆节圆直径；α1为蜗杆螺旋角。
5. 其他参数计算公式
除上述参数外，设计螺旋齿轮还需要考虑其他参数，如模数、齿距、齿顶高等。
这些参数的计算公式需要根据具体情况确定，并结合实际生产需要进行调整。
综上所述，螺旋齿轮的参数计算公式是设计螺旋齿轮必不可少的工具之一，不同的参数相互关联，需要综合考虑。
在实际应用中，设计人员需要根据具体用途和工作条件进行特别设计，以确保螺旋齿轮的可靠性和性能。
蜗杆传动的强度计算
三、蜗杆传动的强度计算1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算，由赫其公式（Hertz ）按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算H n E H L KF Z ][σρσ≤=∑Fn ——法向载荷（N ）；L ——接触线长度（注意蜗杆蜗轮接触线是倾斜的，并计入重合度）；∑ρ——综合曲率半径；Z E ——材料弹性线数，对钢蜗杆↔配青铜蜗轮αMP Z E 160=，代入蜗杆传动有关参数，并化简得 校核公式：H P E H a KT Z Z ][/32σσ≤⋅= Mpa式中，Z E ——材料的弹性系数，钢蜗杆配青铜蜗轮αMP Z E 160=Z P ——接触系数，Z P 为反映蜗杆传动接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数 βK K K K V A ⋅⋅=——载荷系数K A ——工况系数βK ——齿面载荷分布系数：1=βK ——载荷平稳6.1~3.1=βK ——载荷变化较大，或有冲击、振动时 K V ——动载荷系数 s m V K V /3,1.1~0.12≤=——精制蜗杆s m V K V /3,2.1~1.12>=——一般蜗杆设计公式：322][⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥H P E Z Z KT a σmm ⇒定m,q ，H ][σ——蜗轮齿面许用接触应力（1）当蜗轮材料为铸铁或高强度青铜，ασMP B 300≥——失效形式为胶合（不属于疲劳失效），∴许用应力H ][σ与应力循环次数N 无关。
（2）若蜗轮材料ασMP B 300<（锡青铜）——失效形式为点蚀，H ][σ与应力循环次数N 有关。
OH HN H K ][][σσ=OH ][σ——基本许用接触应力HN K ——接触强度寿命系数，8710NK HN =，N 为应力循环次数，h L jn N 260=，n 2为蜗轮转速（r/min ），L h 为蜗轮总工作时数h ，j 为每转一圈每个轮齿啮合次数。
2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算齿根折断一般发生在Z 2>90，及开式传动中，∴在闭式传动中弯曲强度计算作为校核计算对于重载传动，通过计算还可差别由于轮齿的弯曲变形量引起的轮齿弹性变形量是否过大而影响蜗杆传动的平稳性。
蜗杆蜗轮分度圆计算公式
蜗杆蜗轮分度圆计算公式蜗杆蜗轮传动是一种常见的传动形式，它具有传动比大、传动平稳、噪音小等优点，在工业生产中得到了广泛的应用。
蜗杆蜗轮的设计与计算是蜗杆蜗轮传动的关键，其中蜗杆蜗轮的分度圆计算是设计中的重要环节。
本文将介绍蜗杆蜗轮分度圆的计算公式及其相关知识。
蜗杆蜗轮的分度圆是指蜗轮上的分度圆，它决定了蜗轮的齿数、齿廓等重要参数。
蜗杆蜗轮的分度圆计算公式主要包括蜗杆分度圆的计算和蜗轮分度圆的计算两部分。
首先是蜗杆分度圆的计算。
蜗杆的分度圆直径可以通过以下公式计算：d = m z。
其中，d为蜗杆分度圆直径，m为模数，z为蜗杆的齿数。
模数是蜗杆蜗轮传动中的重要参数，它是齿轮的模型参数，表示齿轮齿数与分度圆直径的比值。
通过选择合适的模数，可以满足传动的强度、精度和传动比等要求。
接下来是蜗轮分度圆的计算。
蜗轮的分度圆直径可以通过以下公式计算：D = m z。
其中，D为蜗轮分度圆直径，m为模数，z为蜗轮的齿数。
与蜗杆分度圆类似，蜗轮的分度圆直径也是通过模数和齿数来计算的。
在实际设计中，需要根据传动比、工作条件等因素来选择合适的模数和齿数，以满足设计要求。
除了分度圆直径的计算公式外，还需要考虑蜗杆蜗轮的齿廓参数。
蜗杆蜗轮的齿廓是蜗杆蜗轮传动中的重要参数，它直接影响着传动的效率和精度。
在实际设计中，需要根据蜗杆蜗轮的齿廓参数来确定蜗杆和蜗轮的齿形，以保证传动的平稳性和精度。
总之，蜗杆蜗轮的分度圆计算是蜗杆蜗轮传动设计中的重要环节，它直接影响着传动的性能和可靠性。
通过合理的计算公式和参数选择，可以设计出性能优良的蜗杆蜗轮传动装置，满足工程应用的要求。
希望本文介绍的蜗杆蜗轮分度圆计算公式及相关知识能够对蜗杆蜗轮传动的设计和应用有所帮助。
蜗轮蜗杆设计计算
蜗杆传动的效率计算
总结词
根据蜗轮蜗杆的设计参数和工况，计算出蜗杆传动的效率。
详细描述
蜗杆传动的效率计算是评估蜗杆传动性能的重要指标之一。通过分析蜗轮蜗杆的设计参 数和工况，如蜗杆的导程角、模数、转速和载荷等参数，可以计算出蜗杆传动的效率。
蜗轮齿面接触疲劳强度的计算
总结词
根据蜗轮齿面上的载荷分布和材料属性 ，计算出蜗轮齿面的接触疲劳强度。
刚度分析
进行蜗轮蜗杆的刚度分析， 以减小传动过程中的变形 和振动。
可靠性设计
为确保自动化设备的可靠 性，对蜗轮蜗杆进行可靠 性设计和寿命预测。
THANKS
感谢观看
材料应具备较好的抗疲劳性能，以承受交 变载荷的作用；
04
材料应具有良好的工艺性能，易于加工制 造。
04
蜗轮蜗杆设计计算方法
蜗轮齿面载荷分布计算
总结词
根据蜗杆传动的实际工况，通过分析蜗轮齿面上的受力情况，计算出蜗轮齿面上的载荷分布。
详细描述
在进行蜗轮齿面载荷分布计算时，需要考虑蜗杆传动的实际工况，如传动比、转速、载荷大小和方向 等因素。通过分析蜗轮齿面上的受力情况，可以确定蜗轮齿面上的载荷分布，为后续的设计计算提供 基础。
蜗轮蜗杆设计计算
• 蜗轮蜗杆简介 • 蜗轮蜗杆设计参数 • 蜗轮蜗杆材料选择 • 蜗轮蜗杆设计计算方法 • 蜗轮蜗杆设计实例分析
01
蜗轮蜗杆简介
蜗轮蜗杆的定义
01
蜗轮蜗杆是一种常用的传动装置 ，由两个交错轴线、相互咬合的 齿轮组成，其中一个是蜗杆，另 一个是蜗轮。
02
蜗轮蜗杆具有传动比大、传动效 率高、传动平稳、噪音低等优点 ，因此在各种机械传动系统中得 到广泛应用。
VS
蜗轮蜗杆-齿轮-齿条的计算及参数汇总
蜗轮蜗杆-齿轮-齿条的计算及参数汇总蜗轮蜗杆-齿轮-齿条的计算及参数汇总渐开线齿轮有五个基本参数，它们分别是：标准齿轮：模数、压⼒⾓、齿顶⾼系数、顶隙系数为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的渐开线齿轮。
我国规定的标准模数系列表注:选⽤模数时,应优先采⽤第⼀系列,其次是第⼆系列,括号内的模数尽可能不⽤.系列（1）渐开线圆柱齿轮模数（GB/T 1357-1987）第⼀系列0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 11.25 1.5 22.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50第⼆系列0.35 0.7 0.9 0.75 2.25 2.75 （3.25）3.5 （3.75） 4.55.5 （6.5）7 9 （11）14 18 22 28 （30）36 45（2）锥齿轮模数（GB/T 12368-1990）0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 8 910 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 36 40 45 50注: 1.对于渐开线圆柱斜齿轮是指法向模数。
2.优先选⽤第⼀系列，括号内的模数尽可能不⽤。
3.模数代号是m，单位是mm名称含有蜗轮的标准SH/T 0094-91 (1998年确认)蜗轮蜗杆油94KBSJ 1824-81 ⼩模数蜗轮蜗杆优选结构尺⼨206KBJB/T 8809-1998 SWL 蜗轮螺杆升降机型式、参数与尺⼨520KBJB/T 8361.2-1996 ⾼精度蜗轮滚齿机技术条件206KBJB/T 8361.1-1996 ⾼精度蜗轮滚齿机精度261KB名称含有蜗杆的标准SH/T 0094-91 (1998年确认)蜗轮蜗杆油94KBQC/T 620-1999 A型蜗杆传动式软管夹⼦347KBQC/T 619-1999 B型和C型蜗杆传动式软管夹⼦83KBGB／T 19935-2005蜗杆传动蜗杆的⼏何参数-蜗杆装置的铭牌、中⼼距、⽤户提供给制造者的参数121KB SJ 1824-81 ⼩模数蜗轮蜗杆优选结构尺⼨206KBJB/T 9925.2-1999 蜗杆磨床技术条件160KBJB/T 9925.1-1999 蜗杆磨床精度检验244KBJB/T 9051-1999 平⾯包络环⾯蜗杆减速器922KBJB/T 8373-1996 普通磨具蜗杆砂轮250KBJB/T 7936-1999 直廓环⾯蜗杆减速器731KBJB/T 7935-1999 圆弧圆柱蜗杆减速器467KBJB/T 7848-1995 ⽴式圆弧圆柱蜗杆减速器175KBJB/T 7847-1995 ⽴式锥⾯包铬圆柱蜗杆减速器203KBJB/T 7008-1993 ZC1型双级蜗杆及齿轮蜗杆减速器548KBJB/T 6387-1992 轴装式圆弧圆柱蜗杆减速器679KBJB/T 5559-1991 锥⾯包络圆柱蜗杆减速器524KBJB/T 5558-1991 蜗杆减速器加载试验⽅法96KBJB/T 53662-1999 圆弧圆柱蜗杆减速器产品质量分等274KBJB/T 3993-1999 蜗杆砂轮磨齿机精度检验287KBJB/T 10008-1999 测量蜗杆267KBHG/T 3139.8-2001 釜⽤⽴式减速机CW系列圆柱齿轮、圆弧圆柱蜗杆减速机646KBHG/T 2738-1995 轮胎定型硫化机⽤平⾯⼆次包络环⾯蜗杆减速机系列与基本参数182KB齿轮的基本参数2009-11-15 16:3610.1.2直齿圆柱齿轮的基本参数、各部分的名称和尺⼨关系当圆柱齿轮的轮齿⽅向与圆柱的素线⽅向⼀致时，称为直齿圆柱齿轮。
蜗杆各部分尺寸计算公式
蜗杆各部分尺寸计算公式点加工导程＝6．3×3．1416＝19．79mm 模数*派蜗轮、蜗杆的计算公式：1，传动比=蜗轮齿数÷蜗杆头数2，中心距=（蜗轮节径+蜗杆节径）÷23，蜗轮吼径=（齿数+2）×模数4，蜗轮节径=模数×齿数5，蜗杆节径=蜗杆外径-2×模数6，蜗杆导程=π×模数×头数7，螺旋角（导程角）tgB=（模数×头数）÷蜗杆节径蜗杆导程=π×模数×头数模数=分度圆直径/齿数头数是说螺杆上螺旋线的条数；模数是指螺杆上螺旋线的大小，也就是模数越大螺杆上的螺旋线就越“柱装”（东北话，就是比较大，比较结实）直径系数是指螺杆的粗细。
模数:齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准,而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径d=z p/π由于在上式中π为一无理数,不便于作为基准的分度圆的定位.为了便于计算,制造和检验,现将比值p/π人为地规定为一些简单的数值,并把这个比值叫做模数(module),以m表示,即令其单位为mm.于是得:模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数.齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大.为了便于制造,检验和互换使用,齿轮的模数值已经标准化了.建筑模数建筑模数指建筑设计中选定的标准尺寸单位。
它是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基础。
就象随便来个尺寸,建筑构件就无法标准化了，难统一。
基本模数的数值规定为100mm，以M表示，即1M= 100mm。
导出模数分为扩大模数和分模数,扩大模数的基数为3M，6M，12M，15M，30M，60M共6个;分模数的基数为1/10M，1/5M，1/2M共3个.使用3M是《中华人民共和国国家标准建筑统一模数制》中为了既能满足适用要求，又能减少构配件规格类型而规定的。
蜗轮绘制方法(经验总结)
蜗轮绘制方法（经验总结）
制作蜗轮的方法如下：
（首先我们要知道蜗杆的一些参数，因为蜗轮和蜗杆的模数m以及导成角β、旋向这三个要素是必须一致的）
1、首先我们要知道蜗轮的齿数，这个我们可以查看现有的
蜗轮，数出来蜗轮的齿数Z
2、然后由m、z查表可以查到跨齿数n和公法线长度l及
公差
3、注意蜗轮根径R弧中心是在蜗杆上
蜗轮其他参数的绘制和齿轮差不多，参考如下：
直齿圆柱齿轮绘画方法及注意事项
1、齿轮计算公式：外径D=m（Z+2）、周节t=π·m、
分度圆直径d=m·Z、齿深h=2.25m
2、确定齿轮参数步骤：
注：齿轮制作所需参数有：齿数Z、模数m、压力交α（一般为20°）、
公法线长度l、跨齿数n
①、首先确定齿轮齿数Z
②、测量齿轮外径尺寸数值，并由D=m（Z+2）推出模数m数值，
并用h=2.25m验证模数m，然后查表得出模数m，
③、由d=m·Z和实际测量外径对比，查看数值是否一致，若不一
致，说明此齿轮为非标准齿轮，属于变位齿轮，则在图纸上要
标明此齿轮的变位系统。
{ 变位系数=【实际外径-m（Z+2）】
/2m }
④、公法线长度及公差、跨齿数可查相关数据表
⑤、花键：花键加工一般老工艺是以底孔为基准加工，所以如图φ
25的公差标准为H7，键宽和深度可查相关表。
⑥、齿轮齿部需淬火处理，来提高工作强度，一般为HRC40-50之
间。
⑦、花键轴齿轮，除部分齿轮淬火外，有时需对齿轮做调质处理。
可根据相应要求调整。
具体实例请参考如下图纸：（更多信息请参考专业书籍）
本文由编辑制作完全是经验总结。
蜗轮蜗杆计算
蜗轮蜗杆计算蜗杆传动当两根轴在90度相交，但它们既不平行也不相交时，采用蜗轮传动。
在蜗轮传动中，蜗杆是主动部件，蜗轮是被动部件。
蜗轮传动具有以下特点:1)结构紧凑，可获得较大的传动比，一般传动比为7-80。
2)运行稳定，无噪声3)传输功率范围大4)自锁5)传动效率低，蜗轮蜗杆往往由有色金属制成。
蜗杆的螺杆可分为单头螺杆和多头螺杆。
传动比计算公式如下:I = N1 / N2 = Z / KN1为蜗杆转速，N2为蜗轮转速，K为蜗杆头数，Z为蜗轮齿数蜗轮蜗杆机构1、目的:蜗轮蜗杆机构通常用于在两根交错轴之间传递运动和动力。
蜗轮和蜗杆相当于中间平面上的齿轮和齿条，蜗杆和螺杆的形状相似。
\ 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m2 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。
齿轮蜗轮蜗杆参数
一、蜗轮、蜗杆齿轮的功用与结构蜗轮、蜗杆的功用主要用于传递交错轴间运动和动力，通常，轴交角∑＝90°。
其优点是传动比大，工作较平稳，噪声低，结构紧凑，可以自锁；缺点是当蜗杆头数较少时，传动效率低，常需要采用贵重的减摩有色金属材料，制造成本高。
蜗轮是回转形零件，蜗轮的结构特点和齿轮基本相似，直径一般大于长度，通常由外圆柱面、内环面、内孔、键槽（花键槽）、轮齿、齿槽等组成。
根据结构形式的不同，齿轮上常常还有轮缘、轮毂、腹板（孔板）、轮辐等结构。
按结构不同蜗轮可分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式等多种型式。
蜗杆的结构和轴相似，其结构特点是长度一般大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹及阶梯端面等所组成。
蜗杆上啮合部分的轮齿呈螺旋状，有单头和多头之分，单头蜗杆的自锁性能好、易加工，但传动效率低。
二、普通圆柱蜗轮、蜗杆的测绘步骤蜗轮、蜗杆的测绘比较复杂，要想获得准确的测绘数据，就必须具备较全面的蜗杆传动方面的知识。
同时应合理选择测量工具及必要的检测仪器，掌握正确的测量方法，并对所测量的数据进行合理的分析处理，提出接近或替代原设计的方案，直接为生产服务。
测绘蜗轮、蜗杆时，主要是确定蜗杆轴向模数ma（即蜗轮端面模数mt），蜗杆的直径系数q和导程角γ(即蜗轮的螺旋角β)。
下面以普通圆柱蜗轮蜗杆测绘为例，说明标准蜗轮蜗杆的基本测绘步骤。
1. 首先对要测绘的蜗轮、蜗杆进行结构和工艺分析。
2. 画出蜗轮、蜗杆的结构草图和必须的参数表，并画出所需标注尺寸的尺寸界线及尺寸线。
3. 数出蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。
4. 测量出蜗杆齿顶圆直径dal、蜗轮喉径dai和蜗轮齿顶外圆直径dae。
5. 在箱体上测量出中心距a。
6. 确定蜗杆轴向模数ma (即涡轮端面模数mt)7. 确定蜗杆的导程角γ(蜗轮的螺旋角β)，并判定γ及β的方向。
根据计算公式 tgγ= z1ma / d1，因 d1 = da1-2ma 则γ= tg -1 z1ma / (da1-2ma)8. 确定蜗杆直径系数q根据计算公式q = d1 / ma或q = z1 / tgγ计算出q值，且应按标准系列选取与其相近的标准数值。
(完整版)蜗轮蜗杆-齿轮-齿条的计算及参数汇总
蜗轮蜗杆-齿轮-齿条的计算及参数汇总渐开线齿轮有五个基本参数，它们分别是：名称符号意义标准化数值齿数(teeth number)Z 在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数模数(module)m齿距分度圆齿距p与π的比值模数决定了齿轮的大小及齿轮的承载能力。
我国规定标准化模数压力角(特指分度圆压力角)(pressure angle)决定渐开线齿形和齿轮啮合性能的重要参数我国规定标准化压力角为20度齿顶高系数齿顶高计算系数:我国规定标准化齿顶高系数为1顶隙系数顶隙(clearance)计算系数我国规定标准化顶隙系数为0.25标准齿轮：模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的渐开线齿轮。
我国规定的标准模数系列表第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.81 1.25 1.52 2.534568 10121620253240 50第二系列0.350.70.9 1.75 2.25 2.75(3.25) 3.5(3.75) 4.5 5.5 (6.5)78(11)14182228(30)3645注:选用模数时,应优先采用第一系列,其次是第二系列,括号内的模数尽可能不用.系列（1）渐开线圆柱齿轮模数（GB/T 1357-1987）第一系列0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 11.25 1.5 22.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50第二系列0.35 0.7 0.9 0.75 2.25 2.75 （3.25）3.5 （3.75） 4.55.5 （6.5）7 9 （11）14 18 22 28 （30）36 45（2）锥齿轮模数（GB/T 12368-1990）0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 8 910 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 36 40 45 50注: 1.对于渐开线圆柱斜齿轮是指法向模数。
蜗轮蜗杆计算
蜗轮蜗杆计算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。
2、基本参数:模量m，压力角，蜗杆直径系数Q，导程角，蜗杆头数，蜗轮齿数，齿顶系数取1，间隙系数取0.2。
其中模量m和压力角为蜗杆轴面模量和压力角，即蜗轮轴面模量和压力角，均为标准值;蜗杆直径系数q 为蜗杆分度圆直径与其模量M之比，3、蜗轮与蜗杆正确啮合的条件1. 蜗杆和蜗轮在中间平面的模量和压力角分别相等，即蜗轮端面模量与蜗杆轴面模量相等，为标准值;蜗轮端面压力角应与蜗杆轴面压力角相等，为标准值，即M2. 当蜗轮交错角为时，必须保证蜗轮与蜗杆的螺旋方向一致。
4、几何尺寸的计算与圆柱齿轮基本相同蜗杆导度角()是蜗杆分度圆柱上螺旋的切线与蜗杆端面的夹角。
超前角与螺杆角的关系为:蜗轮螺旋角大时，传动效率高;当它小于啮合齿间的等效摩擦角时，该机构锁住自己。
引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗杆滚刀的数量和标准化蜗杆分度圆的直径。
当m固定时，q越大，蜗杆轴的刚度和强度越大;当q较小时，超前角增大，传动效率相应提高。
蜗杆头数的推荐值为1,2,4,6。
当值小时，传动比大，具有自锁性能;当值大时，传输效率高。
与圆柱齿轮传动不同，蜗轮机构的传动比不等于，但蜗轮机构的中心距离不等于，但。
在蜗轮蜗杆传动中，可根据啮合点K(平行于螺旋线的切线)的方向和方向，并画出垂直于蜗轮轴的速度矢量三角形，确定蜗轮转动方向的判断方法;也可以通过“左手握着右旋蜗杆，右手握着左旋蜗杆，四个拇指”来判断。
渐开线(ZI)齿形蜗杆跨棒距M值计算
7
8
9
渐开线(ZI)齿形蜗杆跨棒距M值计算
名称
代号
计算公式
头数 模数 分度圆直径
z
已知
mt
已知
d
已知
压力角 变位系数 量棒直径
αn
已知
ᵡ
已知
dp
已知
首先将蜗杆轴向参数转换为斜齿轮的端面参数
分度圆上螺旋升角
γ
斜齿轮(蜗杆）分度圆 上端面压力角
αt
γ＝tan-1(zm/d)
αt=tan-1(tanαn/cos(90-γ)) =tan-1(tanαn/sinγ)
斜齿轮(蜗杆)基元直径 db
db=d*cosαt
10 斜齿轮(蜗杆)法向模数 mn
mn=mt*cosγ
按斜齿轮跨棒距计算公式计算
11
计算量棒中心处端面 压力角αtm
invαtm
invαtm=invαt+dp/(mn*z*cosαn) +2*x*tanαn/z-π/(2z)
12 计算invαtm的反函数 αtm
0.727103029
#NAME? #NAME? #NAME?
因为无法上传xlsm文 档，文件另存成xls,从 这一步及后面两步，需 要自己计算
αtm＝inv-1αtm
13 量棒中心处蜗杆直径 dzm
14 计算M值
M
End 备注：上 述计算方 作
dzm=db/cosαtm 值计算 结果 3 2 mm 28 mm 20 ° -0.30 3.5 mm
单位
备注 一般取dp=(1.6-1.9)m
12.09475708 ° 60.07197964 ° 13.96952575 mm 1.955604828 mm
5.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
10001
t1=
KS A
P1
t0
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
9. 热平衡计算5 判断条件
热平衡时的工作油温t1小于等于许用的油温[t1]。
t1=
10001
KS A
P1Leabharlann t0t1 式中：一般取许用油温[t1]=60～80℃，最高不超过90℃；
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
10.超温后的降温措施 1 若工作温度超过许用温度，可采用下列措施：
（3）加冷却装置，在箱体油池内装蛇形冷却管或用循环 油冷却。
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
11.总结 （1）由于蜗杆和蜗轮的相对速度大，所以传动效率相对较低。
（2）由于蜗杆传动机构传动效率低，所以发热量大。
（3）由于蜗杆机构的发热量大，所以必须要进行热平衡计算。
蜗杆传动的效率、 润滑和热平衡计算
式中：KS为散热系数，可取Ks=(8～17)W/m2℃，通风良好时取大值； A为散热面积，m2； t1为箱体内的油温，一般取许用油温[t1]=60～80℃，最高不超过90℃； t0为周围空气的温度，通常取t0=20℃。
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
9. 热平衡计算4 热平衡时的温度t1
按热平衡条件Q1= Q2，可得工作条件下的油温为：
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
9. 热平衡计算2 传动产生的热量Q1
蜗杆传动中，摩擦消耗的功所转化成的热量为：
Q1=1000P1 1
式中：P1为蜗杆传动的输入功率，kW； η为蜗杆传动的效率。
蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
9. 热平衡计算3 传动散去的热量Q2
另一方面，自然冷却时单位时间内经箱体外壁散逸到周围空 气中的热量为：Q2=KSA(t1-t0)
蜗杆、蜗轮受力分析
5、齿面塑性变形
现象：齿面失去正常齿形 原因：齿面较软、重载，齿面形成凹沟、 凸棱；主动轮上摩擦力分别朝向齿顶和齿 根 —— 形成凹沟；从动轮上摩擦力由齿顶 和齿根朝向中间 ——— 形成凸棱
塑性变形是由于在过大的应力作用下，轮齿材料 处于屈服状态而产生的齿面的永久变形。
减缓或防止措施：
提高齿面硬度，采用粘度高的润滑油。
②直齿锥齿轮轴向力Fa 的方向：由小端指向大端。
圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动各分力方向的判断方法可综合如下表：
斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动各分力方向的标示 方法如下图所示：
六、典型例题分析
齿轮传动受力分析这类题目，一般给定 传动方案、输入或输出齿轮轴转向以及某个 斜齿轮的轮齿旋向，另可附加一些其他条件。 要求确定输出或输入齿轮轴转向，其余待定 齿轮轮齿旋向，标出齿轮所受各分力的方向 以及画出某齿轮轴的空间受力简图等。
疲劳裂纹
一、齿轮传动的失效形式
1. 轮齿折断
现象：齿根处产生裂纹→扩展→断齿
原因： 1.根部应力集中 2.根部受交变弯曲应力作用 3.材料较脆 4.突然过载或冲击
提高轮齿抗弯强度的措施：
增大齿轮模数 增大齿根圆角半径 采用正变位
2、齿面磨损
油不净→磨料磨损→齿形破坏 →齿根减薄（根部严重）→断齿
1）圆周力Ft ：主反从同，即主动轮的圆周力为阻力，与回
转方向相反；从动轮的圆周力为驱动力，与回转方向相同。
2）径向力Fr：分别指向各自轮心。注意：这一结论在大多
数情况下是正确的，唯一例外的是对于圆柱内齿轮其径向力Fr 应为背离其轮心。
3）轴向力Fa ：直齿圆柱齿轮没有轴向力，即Fa = 0 ，它可视
二、齿轮强度设计计算准则 轮齿的主要破坏形式和强度计算依据
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蜗轮蜗杆设计特点
1.蜗轮(或斜齿轮)螺旋角β与蜗杆螺旋升角λ大小相等方向相同.
即β=λ+β=+λ
2压力角相等: α1=α2
3中心距A=(d1+d2)/2+放大间隙.
图1. 蜗轮蜗杆传动
4 蜗轮蜗杆传动与模数关系
(A) 如果蜗轮为直齿: m1=m2 公式(1)
(B)如果蜗轮为斜齿:其模数为法向模数即m n.
而蜗杆模数为轴向模数,轴向模数等于斜齿轮的端面模数: m端=m轴
(C)斜齿轮法向模数与其端面模数的换算关系如下:
m法=m端cosβ公式(2)
5速比: i=蜗轮齿数/蜗杆头数=Z2/Z1 公式(3)
单头蜗杆转一圈,蜗轮转一个齿.
双头蜗杆转一圈,蜗轮转二个齿.
6.齿厚减薄量: 一般的齿轮设计都要求将齿厚减薄,对于大模数(m>1)的齿轮,我们在手册中可以查到.但对于(m<1)小模数齿轮我们没有相关的手册,因此根据经验我们约定如下:
(1):蜗杆的法向齿厚减薄0.07~0.08; （用公差控制）
(2)蜗轮: 直齿齿厚减薄0.02~0.03, （用公差控制）
斜齿齿厚不变.
7. 齿轮的当量齿数Z当与其齿数Z2的关系: Z当= Z2/COS3β公式(4)
表1:标准直齿轮尺寸计算
当齿轮m和z已知时,从表1中可计算出有关尺寸. 例: 如附图1所示: 已知m=0.6 z=18 d分=mz=0.6*18=10.80
d顶=m(z+2)=0.6*(18+2)=12.00
d根=m(z-2.5)=0.6(18-2.5)=9.30
标准斜齿轮的计算
由查表2可计算出斜齿轮的有关尺寸
例: 已知m=0.6 α=20°β=10°右旋. (附图1中的斜齿轮)
d分=m法*z/cosβ=0.6x26/cos10°=15.84
d顶=d分+2m=15.84+2*0.6=17.04 取17.04 -0.03
d根=d分-2*1.25m=15.84-2*1.25*0.6=14.34
蜗杆的尺寸计算
1 关于蜗杆的特性系数q: q=蜗杆分度圆直径/模数m 公式(5)
蜗轮一般是用蜗轮滚刀来加工, 蜗轮滚刀实际上相当于一个开了齿的蜗杆. 蜗轮滚刀模数相同,直径不一样时螺旋升角λ也不一样,也就是说一种蜗轮滚刀不能加工相同模数的任意齿数的蜗轮,需要配很多蜗轮滚刀.为了减少蜗轮滚刀的数量,国家规定了蜗杆特性系数q.我们在设计蜗杆时应尽量选用标准的蜗杆特性系数q. q与m的关系如表3所示:
注:括号中的数字尽可能不用(当用蜗轮滚刀加工时)
.特性系数q与蜗杆分度圆上的螺旋升角λ的关系. 如表4 所示
表4 .特性系数q与螺旋升角λ的关系.
在设计蜗杆传动中.由于我们是将斜齿轮来代替蜗轮的.所以在设计蜗轮蜗杆传动时,可以不受特性系数q的限制.但所设螺旋升角应在表4范围内. 根据表5可以算出蜗杆的尺寸.
例: 如附图2所示已知端面模数m=0.5 Z=2 α=20°λ=7.52°右旋其计算如下:
d分=Zm/tgλ
=2*0.5/tg7.52°=7.58
d顶=d分+2m
=7.58+2*0.5=8.58
d根=d分-2.4m
=7.58-2.4*0.5=6.38
T=Zt=2*πm=3.14
在图纸中还要标出其分度圆法向弦齿厚及法向弦高
代入已知参数得: S法分弦=πm/2*COSλ
=πx0.5/2*cos7.52°=0.78
h法分弦=m=0.5
根据蜗轮蜗杆传动要点第6点,取分度圆法向弦齿厚S法分弦为0.78 -0.02-0.04
注: 关于蜗杆减薄量,讲课时说是减薄0.07~0.08.这是根据黄克恭先生的经验定的,本例减薄这个数是根据陈坚先生经验定的,其经验为0.02~0.04. 我(孙工)倾向陈坚先生的减薄量.
蜗轮蜗杆的检验
蜗杆的检验一般检验其法向分度圆弦齿厚如附图2所示在图纸中要给出法向分度圆弦齿厚
捡验蜗轮(斜齿轮)的方法有三种:
(1) 捡验公法线长度;
(2) 捡验固定弦齿厚:
(3) 捡验分度圆法向弦齿厚
这三种方法我们任选一种.
公法线长度的计算捡验公法线长度的方法如图3所示 .
图3.齿轮公法线长度的捡验
斜齿轮公法线长度的计算公式: α=20°
Q=0.364/COS( ß ) 公式(6)
Z’=Z*[Q-0.01745*arctan(Q)]/ 0.0149
根据Z’ (四舍五入取整数) 查表6得跨齿数N
公法线长度L=Mn*[2.9521*(N-0.5)+0.014*Z’] 公式(7)
注意公式(7)中的Z’不要四舍五入取整数
直齿轮公法线长度可查表6得. (表6是m=1 λ=20°时的数值.)
表6. 标准直齿轮公法线长度L'
公法线长度L'.它适用于任意模数的直齿轮. 使用方法是:
L=L'm 公式(8)
例查得: Z=18时跨齿数为3 L'=7.6324
于是L=7.6324*0.6
=4.579
≒4.58
对于直齿轮来说,用查表法计算公法线长度比用公式来计算来的方便.当直齿轮模数小于0.4时,最好用公法线长度捡验而不用其它方法,因为公法线长度便于测量.
固定弦齿厚的计算
图4固定弦齿厚的位置
图中虚线为齿条齿形,固定弦齿厚S弦是齿条齿形与齿轮形相切的两点A和B的长度.
公式为: 当m=1时S弦=1.387m (公式9) h弦=0.7476m (公式10)
公式(9)(10)直斜齿轮公用,斜齿轮指法向模数
例: 已知m=0.6 Z=26 α=20°β=10°那么:
S弦=1.387*0.6=0.83
h弦=0.7476*0.6=0.45
对于斜齿轮来说不给减薄量,但要给公差如: S弦=0.83-0.03 或S弦=0.83-0.02 .
直齿轮分度圆弦齿厚的计算
直齿轮分度圆弦齿厚的计算公式当m=1时
S分弦=1.55688*m 公式(11)
h分弦=1.0342*m 公式(12)
例: 如附图1 已知m=0.6 Z=18
S分弦=1.55688*0.60=0.94 h分弦=1.0342*0.60=0.62
取: S分弦=0.92-0.02h分弦=0.62
图5. 直齿轮
斜齿轮法向分度圆弦齿厚的计算
S分法弦=m*Z当sin90°/Z当公式(13)
h分法弦=0.6[1+(Z当/2)*(1-cos90°/Z当)] 公式(14)
例: 已知: m=0.6 Z=26 α=20°β=10°
代入已知数: S分法弦=0.6*Z当sin90°/Z当=0.94 S分法弦=0.94-0.02
h分法弦=0.6[1+Z当/2(1-cos90°/Z当)]=0.61
Z当=Z/cos3β=27.2219 =Z当cos310°=27.2219
对于斜齿轮来说S分法弦不给减薄量但要给公差,S分法弦取0.94-0.02
径节制齿轮尺寸的计算
径节制齿轮各部分尺寸的计算,一般是转化成模数来计算.
其公式: m=25.4/DP 公式(15)
有了模数后,就可以利用前面所给的表及公式进行计算.在齿轮的图纸止要给出: 径节DP
齿数Z 压力角λ和螺旋角β,而不必给出模数.
值得指出的是,径节DP也有端面和法面之分.对于直齿轮来说DP是指端面径节,对于斜齿轮来说,DP是指法面径节.与径节制斜齿轮相配的蜗杆要用端面径节去计算.
附表3 径节制斜齿轮的计算
附表1 齿轮标准模数系列(JB111-60)
注: 在选用模数时,括号内的模数尽可能不用.。