最新3传动.11蜗杆传动资料教学讲义ppt课件
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《蜗杆传动上课版》课件
04 传动比
蜗杆与蜗轮之间的转速之
比，决定了传动的减速或
增速效果。
蜗杆传动的应用范围
工业制造领域
用于各种机械设备中 的减速或增速传动， 如纺织机械、印刷机
械等。
交通运输领域
用于车辆、船舶和飞 机中的传动系统，如 发动机、变速器等。
农业机械领域
用于拖拉机、收割机 等农业机械中的传动
系统。
新能源领域
在风力发电、太阳能 发电等新能源领域中 ，蜗杆传动也得到了
切削加工是制造蜗杆传动的关键步骤， 需要精确控制切削参数和刀具几何形状 ，以保证蜗杆的精度和表面质量。
材料选择应根据使用要求和工作环境， 选择合适的材料和规格，以确保蜗杆传 动的性能和寿命。
热处理对于提高蜗杆传动的硬度和耐磨 性至关重要，包括淬火、回火和表面处 理等工艺。
蜗杆传动的维护保养
定期检查蜗杆传动的润滑 状况，确保润滑良好以减 少摩擦和磨损。
智能化控制
结合现代控制技术， 实现蜗杆传动的智能 化控制，提高传动精 度和效率。
拓展应用领域
探索蜗杆传动在更多 领域的应用，扩大其 使用范围。
04
蜗杆传动的设计与计算
蜗杆传动的设计原则
高效性
蜗杆传动应尽可能地提高传动效率， 减少能量损失。
稳定性
保证蜗杆传动的长期稳定运行，减少 维护和更换的频率。
材料和许用应力选择
根据计算结果，选择合适的材 料和确定许用应力，以确保蜗 杆传动的安全性和可靠性。
润滑和散热设计
考虑蜗杆传动的润滑和散热需 求，设计合理的润滑和散热系
统。
蜗杆传动的优化设计
参数优化
对蜗杆传动的参数进行 优化设计，以提高其性
能和降低制造成本。
机械原理—蜗杆传动概述课件
振动与噪声
蜗杆传动过程中可能产生振动和噪声。了解这些现象的产生机理有助于降低振 动和噪声，提高传动性能。
05
蜗杆传动的强度与失效分析
强度计算
1 2 3
材料力学性能 蜗杆传动的材料强度是其承受载荷的关键因素。 需要考虑材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度 等参数。
接触应力分析 蜗杆与蜗轮在传动过程中会产生接触应力，需要 进行接触应力分析，以确定接触面的应力分布和 大小。
受力分析
法向力与切向力
蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮受到法向力 和切向力的作用。这些力的大小和方 向随着传动状态的变化而变化。
摩擦力分析
蜗杆传动中的摩擦力是影响传动效率 的重要因素。分析摩擦力的性质和变 化规律有助于提高传动效率。
动态特性
动态响应
蜗杆传动的动态响应包括速度、加速度和位移的变化。这些动态特性的变化规 律影响传动的稳定性和精度。
主要由蜗杆、蜗轮和机架组成。
圆弧齿蜗杆传动
主要由蜗杆、圆弧齿蜗轮和机架 组成。
锥蜗杆传动
主要由锥蜗杆、直齿圆柱蜗轮和 机架组成。
参数
模数
蜗杆传动的标准参数，表示蜗杆 分度圆直径与齿距之比，是设计、
制造和使用蜗杆传动的依据。
压力角
在分度圆柱面上，螺旋线的切线与 通过切点的平面之间的夹角，是影 响蜗杆传动效率的重要参数。
弯曲应力计算 蜗杆在传递扭矩时会产生弯曲应力，需要计算蜗 杆的弯曲应力，以确保其具有足够的弯曲强度。
失效形式
疲劳断裂
01
在循环载荷作用下，蜗杆和蜗轮的应力超过其疲劳极限，导致
疲劳断裂。
Hale Waihona Puke 胶合磨损02蜗杆和蜗轮在高速重载下，由于摩擦产生高温，导致材料表面
蜗杆传动过程中可能产生振动和噪声。了解这些现象的产生机理有助于降低振 动和噪声，提高传动性能。
05
蜗杆传动的强度与失效分析
强度计算
1 2 3
材料力学性能 蜗杆传动的材料强度是其承受载荷的关键因素。 需要考虑材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度 等参数。
接触应力分析 蜗杆与蜗轮在传动过程中会产生接触应力，需要 进行接触应力分析，以确定接触面的应力分布和 大小。
受力分析
法向力与切向力
蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮受到法向力 和切向力的作用。这些力的大小和方 向随着传动状态的变化而变化。
摩擦力分析
蜗杆传动中的摩擦力是影响传动效率 的重要因素。分析摩擦力的性质和变 化规律有助于提高传动效率。
动态特性
动态响应
蜗杆传动的动态响应包括速度、加速度和位移的变化。这些动态特性的变化规 律影响传动的稳定性和精度。
主要由蜗杆、蜗轮和机架组成。
圆弧齿蜗杆传动
主要由蜗杆、圆弧齿蜗轮和机架 组成。
锥蜗杆传动
主要由锥蜗杆、直齿圆柱蜗轮和 机架组成。
参数
模数
蜗杆传动的标准参数，表示蜗杆 分度圆直径与齿距之比，是设计、
制造和使用蜗杆传动的依据。
压力角
在分度圆柱面上，螺旋线的切线与 通过切点的平面之间的夹角，是影 响蜗杆传动效率的重要参数。
弯曲应力计算 蜗杆在传递扭矩时会产生弯曲应力，需要计算蜗 杆的弯曲应力，以确保其具有足够的弯曲强度。
失效形式
疲劳断裂
01
在循环载荷作用下，蜗杆和蜗轮的应力超过其疲劳极限，导致
疲劳断裂。
Hale Waihona Puke 胶合磨损02蜗杆和蜗轮在高速重载下，由于摩擦产生高温，导致材料表面
第十一章蜗杆传动
tgγ= z1 px1/πd1 = mz1/d1
β1 γ1
px1
l
γ
d
πd1
蜗杆传动的效率与导程角有关，导程角大，传动效率高；导程角小， 传动效率低。当传递动力时，要求效率高，通常取γ=15°~30°，此时 应采用多头蜗杆。若蜗杆传动要求具有自锁性能时，通常取导程角
2302.50/03/2~04.50的单头蜗杆。
v arctafvn, fv为当量摩
根据相对滑动速度、载荷类型等参考表11-7选择。
三、热平衡计算
2020/3/20
蜗杆传动转化为热量所
消耗的功率 P S
P S 1000 （ 1 - ） P1
经箱体散发热量的相当
功率 Pc 为
P C k s A (t1 t0 )
达到平衡时，
P S P C ，则 t1的计算公式为：
2020/3/20
§11—1 蜗杆传动概述
1 组成：主要由蜗杆和蜗轮组成
2 功用：传递两交错轴之间的运动和动力，常常∑＝90°
3 结构：
4
蜗杆类似于螺杆，也可看成是齿
数 很少的宽斜齿轮，在交错轴斜齿轮
中，当小齿轮的齿数很少（如z1=1）而且 β1很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完 整的螺旋.在此将β1称为导程角γ， 蜗 杆有左旋和右旋之分，除特殊要求之外，
分析： m一定时，q越小导程角γ越大，传动效率越高，但蜗杆的强度、 刚度降低。因此在蜗杆轴刚度允许的情况下，设计蜗杆传动时，要求 传动效率高时q选小值；要求强度和刚度大时q取大值.
5 中心距：
ad1d2 2
m 2(qz2)
2020/3/20
ω2
r2 r1
p a ω1
二、蜗杆传动的几何尺寸
β1 γ1
px1
l
γ
d
πd1
蜗杆传动的效率与导程角有关，导程角大，传动效率高；导程角小， 传动效率低。当传递动力时，要求效率高，通常取γ=15°~30°，此时 应采用多头蜗杆。若蜗杆传动要求具有自锁性能时，通常取导程角
2302.50/03/2~04.50的单头蜗杆。
v arctafvn, fv为当量摩
根据相对滑动速度、载荷类型等参考表11-7选择。
三、热平衡计算
2020/3/20
蜗杆传动转化为热量所
消耗的功率 P S
P S 1000 （ 1 - ） P1
经箱体散发热量的相当
功率 Pc 为
P C k s A (t1 t0 )
达到平衡时，
P S P C ，则 t1的计算公式为：
2020/3/20
§11—1 蜗杆传动概述
1 组成：主要由蜗杆和蜗轮组成
2 功用：传递两交错轴之间的运动和动力，常常∑＝90°
3 结构：
4
蜗杆类似于螺杆，也可看成是齿
数 很少的宽斜齿轮，在交错轴斜齿轮
中，当小齿轮的齿数很少（如z1=1）而且 β1很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完 整的螺旋.在此将β1称为导程角γ， 蜗 杆有左旋和右旋之分，除特殊要求之外，
分析： m一定时，q越小导程角γ越大，传动效率越高，但蜗杆的强度、 刚度降低。因此在蜗杆轴刚度允许的情况下，设计蜗杆传动时，要求 传动效率高时q选小值；要求强度和刚度大时q取大值.
5 中心距：
ad1d2 2
m 2(qz2)
2020/3/20
ω2
r2 r1
p a ω1
二、蜗杆传动的几何尺寸
第十一章蜗杆传动ppt
失损油搅 耗损擦摩的中承轴
失损率功的动传杆蜗
9.0 4
58.0 3
值估的 �
1
8.0 2
7.0 1
1
�
z
T�i � 2T
2
T 矩转的上轴轮蜗出求地似近了为�初之计设
。3/1的径外轮蜗为约度深油浸�时置上杆蜗 �量油滑润 � 。高齿个一的杆蜗为度深油浸�时置下杆蜗 。滑润油喷力压用采� s / m01 � sv 高度速对相 •
。齿 断 和 损 磨 面 齿 、 合 胶面齿、蚀点劳疲在存也动传杆蜗�样一动传轮齿和 �式形效失 � 料材用常及则准计设、式形效失的动传杆蜗.一
。计设度强劳疲曲弯根齿按�动传的多很数齿或动传式开对、4 。 算计衡平热行进后然�计 设行进度强劳疲触接面齿的轮蜗按常通�动传杆蜗式闭对、3 。义意有才度强曲弯算计中动传式开或� 001 ~ 08 � 2 z �多很 2 z 、击冲烈强受在是只以所�多得大度强劳疲触接 面齿比度强劳疲曲弯根齿的轮蜗常通�因原的形齿于由、2
�取般一�件条风通的围周据�数系热散—d � 。wK率功的递传杆蜗—1P 。C°08过超不高最�C°07~06在制限般一�度温作工的油— 0t �为量热的中气空围周到发散 W t�S d � � � a t � 0t� S d � � 2 �
7
K
�时aPM003于小限极度 强的料材轮蜗� 7-11、�时aPM003 于 大 限 极 度 强 的 料 材 轮 蜗 � 6-11 表 352P 查 � 力 应 触 接 用 许 的 面 齿 轮 蜗
2
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ZEZ � H �
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81-11图352P查�数系触接
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蜗轮蜗杆传动PPT课件
蜗杆传动
蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
精品课件资料
（一）教学要求 1、了解蜗杆传动特点、类型 2、掌握蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 3、熟悉普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件、
强 度计算及热平衡计算等。 （二）教学的重点与难点
重点：普通圆柱蜗杆传动的几何参数计算、 正确啮合条件、强度计算。
VS
V1 cos
d1n1 60 1000 cos
(m / s) V1
较大的VS易发生齿面磨损和胶 合；如润滑条件良好（形成油膜条 件）则较大的VS则有助于形成润滑 油膜，减少摩擦、磨损，提高传动 效率。
精品课件资料
2.失效形式： 主要有点蚀、齿根折断、齿面胶合和磨损。最常见失
效是齿面胶合和过度磨损。
11.8 常用各类齿轮传动的选择
11.8.1 各类齿轮传动性能的比较
精品课件资料
11.8.2 传动类型的选择
在选择传动类型时应考虑以下几个方面 传递大功率时，一般均采用圆柱齿轮。 在联合使用圆柱、圆锥齿轮时，应将圆锥齿轮放在高 速级
圆柱齿轮和谐齿轮相比，一般斜齿轮的强度比直齿轮 高，且传动平稳，所以用于高速场合。直齿轮用于低速 场合
为了减摩，通常蜗杆用碳钢和合金钢制成，高速重载 的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳(shentan)淬火，或45钢、 40Cr淬火。低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。
蜗轮用有色金属，常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝 青铜、灰铸铁等。
精品课件资料
11.4.2 蜗杆、蜗轮的结构
1.蜗杆的结构 蜗杆通常与轴做成一体，称为蜗杆轴。 （1）铣(xi)制蜗杆
精品课件资料
精品课件资料
总效率：
1 2 3
蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
精品课件资料
（一）教学要求 1、了解蜗杆传动特点、类型 2、掌握蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 3、熟悉普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件、
强 度计算及热平衡计算等。 （二）教学的重点与难点
重点：普通圆柱蜗杆传动的几何参数计算、 正确啮合条件、强度计算。
VS
V1 cos
d1n1 60 1000 cos
(m / s) V1
较大的VS易发生齿面磨损和胶 合；如润滑条件良好（形成油膜条 件）则较大的VS则有助于形成润滑 油膜，减少摩擦、磨损，提高传动 效率。
精品课件资料
2.失效形式： 主要有点蚀、齿根折断、齿面胶合和磨损。最常见失
效是齿面胶合和过度磨损。
11.8 常用各类齿轮传动的选择
11.8.1 各类齿轮传动性能的比较
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11.8.2 传动类型的选择
在选择传动类型时应考虑以下几个方面 传递大功率时，一般均采用圆柱齿轮。 在联合使用圆柱、圆锥齿轮时，应将圆锥齿轮放在高 速级
圆柱齿轮和谐齿轮相比，一般斜齿轮的强度比直齿轮 高，且传动平稳，所以用于高速场合。直齿轮用于低速 场合
为了减摩，通常蜗杆用碳钢和合金钢制成，高速重载 的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳(shentan)淬火，或45钢、 40Cr淬火。低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。
蜗轮用有色金属，常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝 青铜、灰铸铁等。
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11.4.2 蜗杆、蜗轮的结构
1.蜗杆的结构 蜗杆通常与轴做成一体，称为蜗杆轴。 （1）铣(xi)制蜗杆
精品课件资料
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总效率：
1 2 3
蜗杆传动PPT幻灯片
蜗杆传动标记：
80
•32
a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)
•13
§7—3 蜗杆传动的失效形式，材料和结构 一、齿面间滑动速度VS
、 分别为蜗杆、蜗轮 在节点C的速度 γ为蜗杆导程角
较大的VS引起： 1、易发生齿面磨损 和胶合 2、如润滑条件良好 （形成油膜条件）则较 大的VS则有助于形成 润滑油膜，减少摩擦、 磨损，提高传动效率
整体式蜗轮 配合式蜗轮 拼铸式蜗轮 螺栓联接式蜗轮
•19
•20
§7—4 蜗杆传动的强度计算
一、蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮的受力分析相同，轮
齿在受到法向载荷Fn的情况下，可分解出径向载荷Fr、周向载 荷Ft、轴向载荷Fa。
Ft1
Fa
2
2T1 d1
Fa1 Ft2
2T2 d2
F r 1 F r 2 F t2t an
正确啮合条件
ma1=mt2=m
αa1=αt2=200
γ=β
•8
2、导程角
在m和d1为标准值时，z1↑→γ↑
γ越大传动效率越高，传递动力时要求效率高 γ=15 °-30 °且应采用多头蜗杆 γ越小传动效率越低,要求反行程自锁时 γ<=3°30'
3、传动比 I,蜗杆的头数z1,,蜗轮齿数z2
i n1 z2 d 2 n2 z1 d 1
Fn
2T2
d2cosn cos
•21
蜗杆传动受力方向判断
力的方向和蜗轮转向的判别
圆周力
径向力
Ft——主反从 同 轴向力
Fr——指向各自的轴线 左手或右手：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ杆旋向
Fa1——蜗杆左右 手螺旋定则
80
•32
a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)
•13
§7—3 蜗杆传动的失效形式，材料和结构 一、齿面间滑动速度VS
、 分别为蜗杆、蜗轮 在节点C的速度 γ为蜗杆导程角
较大的VS引起： 1、易发生齿面磨损 和胶合 2、如润滑条件良好 （形成油膜条件）则较 大的VS则有助于形成 润滑油膜，减少摩擦、 磨损，提高传动效率
整体式蜗轮 配合式蜗轮 拼铸式蜗轮 螺栓联接式蜗轮
•19
•20
§7—4 蜗杆传动的强度计算
一、蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮的受力分析相同，轮
齿在受到法向载荷Fn的情况下，可分解出径向载荷Fr、周向载 荷Ft、轴向载荷Fa。
Ft1
Fa
2
2T1 d1
Fa1 Ft2
2T2 d2
F r 1 F r 2 F t2t an
正确啮合条件
ma1=mt2=m
αa1=αt2=200
γ=β
•8
2、导程角
在m和d1为标准值时，z1↑→γ↑
γ越大传动效率越高，传递动力时要求效率高 γ=15 °-30 °且应采用多头蜗杆 γ越小传动效率越低,要求反行程自锁时 γ<=3°30'
3、传动比 I,蜗杆的头数z1,,蜗轮齿数z2
i n1 z2 d 2 n2 z1 d 1
Fn
2T2
d2cosn cos
•21
蜗杆传动受力方向判断
力的方向和蜗轮转向的判别
圆周力
径向力
Ft——主反从 同 轴向力
Fr——指向各自的轴线 左手或右手：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ杆旋向
Fa1——蜗杆左右 手螺旋定则
蜗杆传动课件ppt课件
;.
15
任务实施
判断下列蜗轮的回转方向
右旋
左旋
16
任务实施
判断下列蜗轮的回转方向
右旋
左旋
17
任务评价
1、蜗杆传动由 2、本减速器中，
和 蜗杆 组成。
蜗轮
为主动件蜗，杆 为从动件。
蜗轮
3、蜗杆传动的工作原理。
4、蜗杆传动的特点。 5、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断。 6、蜗轮回转方向的判断。
——右手法则
18
谢谢批评指正！
19
齿轮传动的类型有哪些？ 平行轴之间的传动：圆柱齿轮传动 相交轴之间的传动：圆锥齿轮传动 交错轴之间的运动用什么来传递运动和动力呢？
1
模块四 蜗杆传动
2
任务引入
任务1 分析蜗轮减速器的运动
1．认识蜗轮蜗杆传动 2．能够判断蜗杆、蜗轮螺旋线的方向 3．能够判断蜗轮的回转方向
3
任务一
认识蜗轮蜗杆传动
7
动画演示
蜗杆传动的特点 1、传动比大，结构紧凑。 2、传动平稳，噪声小。 3、有自锁性，可防止负载反转。
;.
8
任务二
蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断
右手法则：手心对着自己，四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若螺 旋线方向与右手拇指指向一致，则为右旋，反之为左旋。
右旋
左旋
右旋 ;.
左旋 9
任务二 1、本小组蜗杆旋向为（左旋、右旋）。 2、本小组蜗轮旋向为（左旋、右旋）。 一对相啮合的蜗杆、蜗轮的旋向是相同的。
10
例1：请判断下列蜗杆和蜗轮的旋向。
右旋左旋Βιβλιοθήκη 11任务实施 二、判断下列蜗杆、蜗轮的螺旋线方向
右旋
左旋
《蜗杆蜗轮传动》课件
蜗杆通常具有螺旋形状的轴，而蜗轮 则是一个具有与蜗杆相匹配的齿形的 齿轮。
蜗杆蜗轮传动的特点
高传动比
蜗杆蜗轮传动的传动比通常较大，可以实现 较大的减速或增速。
传动平稳
由于蜗杆和蜗轮的啮合是线性的，因此传动 过程相对平稳，振动和冲击较小。
结构紧凑
蜗杆蜗轮传动装置结构紧凑，占用空间小， 适用于空间受限的场合。
脂润滑
将润滑脂填入蜗杆蜗轮接触区，起到润滑作用。脂润滑适用于低速重载的工况 。
润滑对蜗杆蜗轮传动效率的影响
润滑作用
良好的润滑可以减少摩擦和磨损，降低热量产生，提高传动效率。
润滑不良的影响
如果润滑不良，会导致摩擦和磨损增加，热量积累，降低传动效率，甚至引起蜗杆蜗轮的烧伤和咬合 。
04
蜗杆蜗轮传动的安装 和维护
02
蜗杆蜗轮传动的组成 和工作原理
蜗杆蜗轮传动的组成
蜗杆
通常是一根斜面的圆柱体，具有螺旋线，常与蜗 轮配合使用。
蜗轮
具有与蜗杆相配合的轮齿，通常为圆盘形状。
箱体
用于支撑和固定蜗杆和蜗轮，确保其正常运转。
蜗杆蜗轮的工作原理
转动运动
当蜗杆转动时，蜗轮会随 之转动，从而实现转动运 动。
传动比
蜗杆蜗轮的传动比是根据 蜗杆和蜗轮的齿数比来确 定的，通常为1:1或1:2。
《蜗杆蜗轮传动》 PPT课件
目 录
• 蜗杆蜗轮传动的概述 • 蜗杆蜗轮传动的组成和工作原理 • 蜗杆蜗轮传动的效率和润滑 • 蜗杆蜗轮传动的安装和维护 • 蜗杆蜗轮传动的发展趋势和未来展望
01
蜗杆蜗轮传动的概述
蜗杆蜗轮传动的定义
蜗杆蜗轮传动是一种机械传动方式， 通过蜗杆和蜗轮的啮合来实现动力的 传递。
蜗杆蜗轮传动的特点
高传动比
蜗杆蜗轮传动的传动比通常较大，可以实现 较大的减速或增速。
传动平稳
由于蜗杆和蜗轮的啮合是线性的，因此传动 过程相对平稳，振动和冲击较小。
结构紧凑
蜗杆蜗轮传动装置结构紧凑，占用空间小， 适用于空间受限的场合。
脂润滑
将润滑脂填入蜗杆蜗轮接触区，起到润滑作用。脂润滑适用于低速重载的工况 。
润滑对蜗杆蜗轮传动效率的影响
润滑作用
良好的润滑可以减少摩擦和磨损，降低热量产生，提高传动效率。
润滑不良的影响
如果润滑不良，会导致摩擦和磨损增加，热量积累，降低传动效率，甚至引起蜗杆蜗轮的烧伤和咬合 。
04
蜗杆蜗轮传动的安装 和维护
02
蜗杆蜗轮传动的组成 和工作原理
蜗杆蜗轮传动的组成
蜗杆
通常是一根斜面的圆柱体，具有螺旋线，常与蜗 轮配合使用。
蜗轮
具有与蜗杆相配合的轮齿，通常为圆盘形状。
箱体
用于支撑和固定蜗杆和蜗轮，确保其正常运转。
蜗杆蜗轮的工作原理
转动运动
当蜗杆转动时，蜗轮会随 之转动，从而实现转动运 动。
传动比
蜗杆蜗轮的传动比是根据 蜗杆和蜗轮的齿数比来确 定的，通常为1:1或1:2。
《蜗杆蜗轮传动》 PPT课件
目 录
• 蜗杆蜗轮传动的概述 • 蜗杆蜗轮传动的组成和工作原理 • 蜗杆蜗轮传动的效率和润滑 • 蜗杆蜗轮传动的安装和维护 • 蜗杆蜗轮传动的发展趋势和未来展望
01
蜗杆蜗轮传动的概述
蜗杆蜗轮传动的定义
蜗杆蜗轮传动是一种机械传动方式， 通过蜗杆和蜗轮的啮合来实现动力的 传递。
第十一章蜗杆传动精讲PPT课件
19
蜗轮蜗杆轮齿旋向相同.
若 ∑ ＝90° ＝β1+β2
∵ γ1+β1 ＝90° ∴ γ1＝β2
蜗轮右旋
蜗杆右旋
t β1
β2 ∑
3.蜗杆的分度圆直径d1 定义s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。
β1
γ1 t
es
d1
01.06.2020
. d2
20
tanz1px z1mz1m d1 d1 d1
px px
中心距
.
计算公式
蜗杆
蜗轮
d1 =mq
d2=mz2
ha=m
ha=m
df =1.2mq
df =1.2mq
da1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m(q-2.4) df2=m(q-2.4)
pa1=pt2= px=π m
c=0.2 m
a=0.5(d1 + d2) m=0.5m(q+3z12)
§11-3 普通蜗杆传动的承载能力计算
最常用
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
锥蜗杆传动特点：
1）同时接触的点数较多，重合度大； 2）传动比范围大，一般为10~360； 3）承载能力和传动效率高； 401.0）6.2020制造安装简便，工艺性. 好。
（一）蜗杆传动的失效形式、设计准则及常蜗用杆传材动的料特点是齿面相对滑动速度大， 导致发热严重和磨损加剧。 1、失效形式 与齿轮传动类似：点蚀、胶合、磨损、折断
.
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(三）圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算
蜗杆传动精品ppt课件
1.蜗杆螺旋方向的判定
1.蜗杆螺旋方向的判定
左高左螺旋
右高右螺旋
1.蜗杆螺旋方向的判定1.蜗杆螺旋方的判定右螺旋左螺旋
2.蜗轮旋转方向的判定
左、右手法则：
蜗杆左旋伸左手，右旋伸右手，四指顺着蜗杆的 旋转方向，蜗轮的旋转方向与大拇指指向相反。
注意：判定的关键是先判断伸那只手。 还有判断点应靠边近啮合点。
任务一 认识蜗杆传动
复习
直齿圆柱 齿 轮
应 用
斜齿圆柱 齿 轮
锥齿轮
传递两______轴 传递两______轴 传递两______轴 之间的运动和动力。 之间的运动和动力。 之间的运动和动力。
复习
直齿圆柱 齿 轮
作 用
斜齿圆柱 齿 轮
锥齿轮
传递两______轴 传递两______轴 传递两______轴 之间的运动和动力。 之间的运动和动力。 之间的运动和动力。
蜗杆传动的应用
蜗杆传动的应用
一、蜗杆传动的类型
1. 根据蜗杆的形状不同分
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
一、蜗杆传动的类型
2. 圆柱蜗杆依据加工方法不同分
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 圆弧圆柱蜗杆
二、蜗杆传动的旋转方向
二、蜗杆传动的旋转方向
蜗杆传动中，蜗轮的转动方向 不仅与蜗杆转动方向有关， 而且与蜗杆螺旋方向有关。
请判定下列蜗轮旋转方向
请判定下列蜗轮旋转方向
请判定下列蜗轮旋转方向
请判定下列蜗轮旋转方向
请判定下列蜗轮旋转方向
请判定下列蜗轮旋转方向
交流与讨论
判定下列（1）～（7）所示的蜗杆传 动中的蜗杆蜗轮旋转方向或螺旋方向。
小结
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专用磨削设备。另外，需磨削的蜗杆不能用阿氏蜗杆，因阿氏
蜗杆是不能磨削的。
条件性计算
设计准则：
开式传动：多发生磨损和轮齿折断保证 FF
闭式传动：保证 HH，验算 FF。
另外，闭式传动散热较困难，还应做热平衡 计算。
二.蜗杆传动受力分析
大小
Ft1
2T1 d1
Fa2
F
Ft2
2T2 d2
Fa1
Fr1 Fr2
材料：蜗杆蜗轮材料组合应具有良好的“减摩、耐磨、 抗胶合”能力外，还应有足够的强度。
蜗杆 20Cr渗碳淬火 40Cr、45淬火 45调质
蜗轮 ZCuSn10Pb1
ZCuAl10Fe3 HT150
VS3 重要传动 VS 4 m/s 耐磨性好、抗胶合 价格便宜
VS 2 m/s 经济、低速
硬表面蜗杆能充分发挥材料的潜能，应提倡，但必须要有
蜗杆头数z1
6
4
2
1
蜗轮齿数z2 29 ~31
29 ~61
齿数比： u z 2 z1
5. 齿面间的相对滑动速度：
29 ~61 29 ~82 2
vs
v12
v22
v1 m/s cosγ
1
6. 中心距（ P245表11-2 ）
a 0 .5 (d 1 d 2 ) 0 .5 m (q z 2 )
中心距确定后，可按表11-2确定蜗杆和 蜗轮的尺寸参数，并按表匹配
齿数太多，若m不变时，d2增大，导致蜗杆长度增大，刚度减小而影响啮合精 度；若d2不变，m减少、齿根弯曲强度就会降低。
因此，取z2 28~80。则，一般动力蜗杆传动的传动
比为：i 7~8 0
传动比与蜗杆头数、蜗轮齿数的推荐值见下表（P244表11-1）
传动比i
~5
7~15
14 ~30 29 ~82
Ft2tg
Fn
Ft2
cosn cos
蜗杆传动效率较低，计算作用力时要考虑效率，因此，圆
周力应分别计算。设传动效率为，有： P2 P1
T2 iT1
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：啮合点指向轴线
轴向力：轴向指向工作齿 廓侧
轴向力亦可视主动轮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
§11－3 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
一.蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料 失效形式：
和齿轮传动一样，蜗杆传动也存在疲劳点蚀、齿面胶 合、齿面磨损和断齿。
因相对滑动速度VS大，更易胶合 和磨损，失效经常发生在蜗轮的轮齿 上 。因此一般对蜗轮轮齿进行承载 能力计算。
对于闭式传动：容易产生胶合失效； 对于开式传动：极易磨损。
应用：中小功率的动力传动或操纵机构中。一般：v 15ms P50kw， i8~40。分度机构中传动比可达1000。
§11－1 蜗杆传动的类型
一. 蜗杆传动的类型
圆柱蜗杆最为常用，
按蜗杆母体形状分为 本章介绍圆柱蜗杆
普通圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
结构简单、加
重合度大、
工方便、应用广泛、 承载能力高、但
3传动.11蜗杆传动资料
概述
蜗杆传动是传递空间交错 轴之间的运动和动力的一种传 动机构，两轴线交错的夹角可 以是任意值，常用的为90。 特点：优点：
1.传动比大，结构紧凑； 2.工作平稳，无噪声； 3.一定条件下反行程可自锁。
缺点：效率较低，相对滑动速度大，摩擦与磨损严重，一
般需用贵重的减摩材料（如青铜等），成本高。
强度计算来间接保证，因此，对闭式蜗杆传动只进行接触
疲劳强度计算。
啮合面上的法向载荷，N
载荷系数
H ZE
KFn
L0
MPa
综合曲率半径
弹性系数，铜或铸铁蜗轮与 钢蜗杆组合时ZE 160MPa
接触线长度，mm
利用赫兹公式、考虑蜗杆传动特点
将 F n T 2 、 d 2 ， L 0 、 、 d 2 a 得：
接触系数，查P253图11-18
接触强度寿命 系数
校核式： HZEZ Ka32T[H]MPa
蜗轮齿面的许用接触应力，查P253 [ ]H K HN [ ]H
表11-6（蜗轮材料的强度极限大于 300MPa时）、11-7 （蜗轮材料的强 度极限小于300MPa时）
K HN
8
10 7 N
KKAKKV
v2
vs
v1
二. 蜗杆传动变位的特点
蜗杆传动的变位一般是为了凑中心距或凑传动比。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：
零变位
a1 2(d1d2)m 2(qz2)
凑中心距 的变位
a'm 2(qz2)xm
但承载能力小
加工制造成本高
啮合齿数多、
重合度大、承载能 力高、传动平稳
3.蜗杆导程角
蜗杆的直径系数和头数选定后，分度 圆上的导程角也就确定了并满足：
pa pz
tgγ
z1 p πd
a 1
z 1πm πd 1
z1 m d1
z1 q
d1（或q） ，,
,但蜗杆的刚度和强
pz
pa
度越小。
但考虑到 太大时，效率增量小而制造较困难，因此，
x a' a m
变位后：
z2z2, aa
凑传动比 的变位
a1 2(d1m2)z1 2d1m 22'zxm x 12(z2 z2')
变位后： aa, z2 z2
变位后蜗轮的分度圆永远与节圆重合，只是齿顶圆、 齿根圆、齿厚发生了变化。蜗杆的节圆变了。
三. 圆柱蜗杆传动的几何计算公式 几何计算公式见 P248,250表11-3、11-4
v23m/s时K ， V1.0~1.1
v23m/s时K ， V1.1~1.2
使用系数， P253表11-5
动力传动中角的一般范围为： =15～300。
12 900
1 900
故 与2大小相等、方向相同
4.i蜗杆nn头12 数 zzz112、蜗轮z 齿2数zi2和1 z传动z2 比m i：i n17
蜗杆头数 z1：: z1
z1 1~4
z1
2、4 要求效率 1 实现大传动比 或要求自锁
蜗轮齿数主要根据传动比来确定，太少会根切、传动平稳性差，蜗轮
弯曲四指为转动方向、大指为F a 1 方向
例：力的方向判断
Ft1 Fr1
Ft2
Fa1
Fa2 注意：
Fr2
一对啮合的蜗杆蜗轮的旋向相同
三. 圆柱蜗杆传动的强度计算
蜗轮接触疲劳强度 蜗杆传动的失效多集中在蜗轮上，因此强度计算主要
针对蜗轮。对闭式蜗杆传动，主要失效形式是齿面疲劳点
蚀或胶合，由于胶合计算方法不成熟，只能借助接触疲劳