5-3蜗杆传动的应用特点
《机械设计》第12章 蜗杆传动
阿基米德蜗杆：αx=20°
标准值
法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆：αn=20°
s
pz=zpx1 px1
2.蜗杆导程角γ和分度圆直径d1 螺纹
蜗杆
ψ πd1
tanψ =
s πd1
=
np πd1
∴ d1
=
Z1 tanγ
m
=
qm
γ πd1
tanγ
=
pZ πd1
=
πmZ πd1
1
=
mZ 1 d1
q
=
Z1 tanγ
具有良好的减摩性、耐磨性、跑合性和抗胶合能力
特点：软硬搭配
蜗杆硬：优质碳素钢、合金结构钢 经表面硬化及调制处理
蜗轮软：铸锡青铜、无锡青铜、灰铸铁
1、蜗杆材料
蜗杆一般采用碳素钢或合金钢制造。 对于高速重载的传动，蜗杆常用低碳合金钢， 如20Cr，20CrMnTi等，经渗碳淬火，表面硬度 HRC56～62，并应磨削。
MPa
= 12.86MPa < [σ F ]
齿根的弯曲疲劳强度校核合格。
（5）验算传动效率h
蜗杆分度圆速度为
v1
=
π d1n1
60×1000
=
3.14×112×1450 60×1000
m/
s
=
8.54m /
s
vs
= v1
cosλ
8.54
=
m / s = 8.59m / s
cos6.412°
查表4.9得
ρ v = 1°09′(1.15°)
h
(0.95
~
0.97)
tan tan( v)
H
480 d2
蜗杆传动机构的特点
蜗杆传动机构的特点
蜗杆传动机构是一种常用于减速装置的传动机构，具有如下特点：
1. 高传动比：蜗杆传动机构的传动比通常较大，可达到10:1
以上。
这使得它适用于需要较大减速比的场合，如工程机械、电动车辆等。
2. 大传动力：蜗杆传动机构的传动力矩较大，能够承受较大的负载。
这使得它适用于一些需要承受较大力矩的场合，如起重设备、石油机械等。
3. 反向离合功能：蜗杆传动机构具有一种特殊的反向离合功能，即只要蜗杆传动机构的输出端受到外力作用，传动机构就可以自动离合，避免了因外力反向作用引起的机械系统损坏。
4. 高传动效率：由于蜗杆传动机构的蜗杆与蜗轮摩擦面积大，因此其传动效率较高，一般可达到80%以上。
5. 安全可靠：蜗杆传动机构具有较好的自锁性能，即在没有外力作用时，输出轴不会自动运动。
这使得它在工作条件较为恶劣、要求安全可靠的场合得到广泛应用。
总之，蜗杆传动机构具有传动比大、传动力大、反向离合功能、传动效率高、安全可靠等特点，因此在各种机械传动装置中得到广泛应用。
蜗杆传动应用特点
蜗杆传动应用特点蜗杆传动是一种常用的机械传动方式，它具有许多特点和应用优势。
下面将详细解释蜗杆传动的特点，并结合标题中心进行扩展描述。
1. 大传动比：蜗杆传动的传动比通常较大，能够实现高速减速。
蜗杆螺旋面的特殊形状决定了蜗杆与蜗轮之间的传动比可以达到很高。
这使得蜗杆传动在需要大减速比的场合具有很大的优势，例如工业生产中需要减速的机械设备。
2. 传动平稳：蜗杆传动的传动过程中，传动齿轮的接触点由于蜗杆螺旋面的缘故，每个齿轮只有一个接触点，齿轮的接触点处于滚动状态，而不是滑动状态，因此传动过程中没有冲击和噪音，传动平稳可靠。
3. 自锁性：蜗杆传动具有较强的自锁性，即在没有外力作用的情况下，蜗杆传动能够防止反转。
这是由于蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面之间的摩擦力的作用，使得蜗杆无法被蜗轮带动反转。
这种自锁性使得蜗杆传动在需要防止反转的场合非常有用，例如起重机械等。
4. 传动效率低：蜗杆传动的传动效率较低，通常只能在40%~90%之间。
这是由于蜗杆传动涉及到蜗杆与蜗轮之间的滑动摩擦，摩擦损失较大所致。
因此，在对传动效率要求较高的场合，蜗杆传动不适用。
5. 体积大、重量重：由于蜗杆传动的结构特点，蜗杆与蜗轮之间的传动方式决定了其体积较大、重量较重。
这使得蜗杆传动在一些对体积和重量要求较高的场合并不适用。
6. 使用寿命长：蜗杆传动由于涉及到滚动摩擦，相对于其他传动方式来说，磨损较小，使用寿命较长。
尤其是当蜗杆材料选用高硬度、高耐磨的材料时，使用寿命可以更进一步延长。
7. 可实现多路输出：蜗杆传动还可以通过增加多个蜗轮的方式，实现多路输出。
这可以使得蜗杆传动在一些需要同时驱动多个装置的场合非常有用，提高了传动的灵活性。
总的来说，蜗杆传动具有大传动比、传动平稳、自锁性强、使用寿命长等特点。
然而，由于传动效率低、体积大、重量重等缺点，适用范围有一定限制。
因此，在选择传动方式时，需要根据具体应用场景的要求，综合考虑蜗杆传动的特点和优势，确保选用合适的传动方式。
蜗杆传动应用场合
蜗杆传动应用场合
蜗杆传动广泛应用于各种机械设备中，其主要作用是将高速旋转的电机或发动机的转速降低到需要的速度。
蜗杆传动的特点是具有较高的传动比，同时也具有很好的减速效果，以及较小的尺寸和噪音。
因此，在以下几个应用场合中，蜗杆传动都被广泛应用：
1. 制造业：蜗杆传动被广泛应用于各种机床、生产线和自动化设备上，如旋转工作台、升降平台、输送机、包装机等。
2. 交通运输：蜗杆传动被广泛应用于汽车、火车和船舶上，如方向盘、变速箱、减速器、舵机等。
3. 农业机械：蜗杆传动被广泛应用于各种农业机械上，如收割机、播种机、喷雾器、搅拌机等。
4. 建筑机械：蜗杆传动被广泛应用于各种建筑机械上，如起重机、混凝土搅拌机、升降机、钻探机等。
5. 环保设备：蜗杆传动被广泛应用于各种污水处理、垃圾处理和废气处理设备上，如曝气机、搅拌机、压榨机等。
总之，蜗杆传动在各个行业中都有广泛的应用，为各种机械设备提供了可靠的传动系统。
随着科技的不断发展，蜗杆传动也将不断地得到改进和提高，为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
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机械基础(第五版)习题册最新版
机械基础(第五版)习题册第四章齿轮传动§4-1 齿轮传动的类型及应用§4-2 渐开线齿廓1、齿轮传动是利用主动轮、从动轮之间轮齿的啮合来传递运动和动力的。
2、齿轮传动与带传动、链传动、摩擦传动相比，具有功率范围宽，传动效率高，传动比恒定，使用寿命长等一系列特点，所以应用广泛。
3、齿轮传动的传动比是指主动轮与从动轮转速之比，与齿数成反比，用公式表示为i12=n1/n2=z2/z1 。
4、齿轮传动获得广泛应用的原因是能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确等。
5、按轮齿的方向分类，齿轮可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和认字齿圆柱齿轮传动。
6、渐开线的形状取决于基圆的大小。
7、形成渐开线的圆称为基圆。
8、一对渐开线齿轮啮合传动时，两轮啮合点的运动轨迹线称为啮合线。
9、以两齿轮传动中心为圆心，通过节点所作的圆称为节圆。
10、在机械传动中，为保证齿轮传动平稳，齿轮齿廓通常采用渐开线。
11、以同一基圆上产生的两条反向渐开线作齿廓的齿轮称为渐开线齿轮。
12、在一对齿轮传动中，两齿轮中心距稍有变化，其瞬时传动比仍能保持不变，这种性质称为传动的可分离性。
§4-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算1、齿数相同的齿轮，模数越大，齿轮尺寸越大，轮齿承载能力越强。
2、渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，离基圆越远的齿形角越大，基圆上的齿形角等于零度。
3、国家标准规定，渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角等于200。
4、国家标准规定，正常齿的齿顶高系数ha*=1 。
5、模数已经标准化，在标准模数系列表中选取模数时，应优先采用第一系列的模数。
6、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数必须相等；两齿轮分度圆上的齿轮角必须相等。
7、为了保证齿轮传动的连续性，必须在前一对轮齿尚未结束啮合时，使后继的一对轮齿已进入啮合状态。
§4-4 其他齿轮传动简介1、斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮承载能力强，传动平稳性好，工作寿命长。
机械基础(第五版)教材及习题册参考答案
机械基础习题册（第五版）参考答案劳动社会保障出版社绪论一、选择题二、判断题三、填空题1．机械传动常用机构轴系零件液压与气动2．信息3．动力部分执行部分传动部分控制部分4．制造单元5．高副6．滚动轮接触凸轮接触齿轮接触7．滑动大低不能8．机械运动变换传递代替或减轻四、术语解释1．机器——是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，其用来变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
2．机构——具有确定相对运动的构件的组合。
3．运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。
4．机械传动装置——用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。
五、应用题1．答：2．答：零件：螺钉、起重吊钩、缝纫机踏板、曲轴、构件：自行车链条机构：台虎钳、水泵、机器：车床、洗衣机、齿轮减速器、蒸汽机、3.答：动力部分：发动机传动部分：离合器、变速箱、传动轴、执行部分：车轮控制部分：方向盘、排挡杆、刹车、油门*4．答：略第一章带传动一、选择题二、判断题三、填空题1. 主动轮从动轮挠性带2. 摩擦型啮合型3. 摩擦力运动动力。
4. 打滑薄弱零件安全保护5. 无两侧面不接触。
6. 帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7．Y、Z、A、B、C、D、E8．几何尺寸标记。
9．型号基准长度标准编号10．实心式腹板式孔板式轮辐式11．平行重合12．调整中心距安装张紧轮13．弧形凹形变直摩擦力传动能力14．SPZ SPA SPB SPC15.型号基准长度16．啮合带传动齿轮传动17．单面带双面带节距18. 仪表、仪器、机床、汽车、轻纺机械、石油机械 四、术语（标记）解释1．机构传动比-----机构中输入角速度与输出角速度的比值。
2．V 带中性层-----当V 带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面称为中性层。
3．V 带基准长度L d -----在规定的张紧力下，沿V 带中性层量得的周长，称为V 带基准长度。
蜗杆传动的特点及应用
蜗杆传动的特点及应用蜗杆传动是一种常用的传动形式，具有以下特点及其广泛的应用领域。
一、特点：1. 转速比大：蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成，通过螺旋线的特性，能实现大的转速比。
一般情况下，转速比可达10:1至80:1。
2. 传动效率低：蜗杆传动具有传动效率较低的特点，一般在50%至90%之间。
这是由于蜗杆与蜗轮的啮合过程中存在滑动摩擦，造成能量的损失。
3. 负载能力强：蜗杆传动可承受较大的负载，常用于需要高扭矩输出的场合。
其原因是蜗杆的螺旋线角度较大，能够提供较高的力矩输出。
4. 噪音低：由于蜗杆传动的啮合方式较为平稳，且工作时的摩擦损失较大，因此噪音低。
5. 自锁性能好：蜗杆传动具有很好的自锁性能，即使不带制动装置，也能实现自锁。
这一特点使得蜗杆传动在需要防止逆转的场合具有广泛的应用。
二、应用领域：1. 工程机械：蜗杆传动在各类工程机械中广泛应用，如挖掘机、高空作业平台等。
其扭矩输出大、传动稳定，能够满足大型机械设备的工作需求。
2. 汽车制造：蜗杆传动在汽车制造中的应用主要体现在汽车座椅的调节、车窗升降等方面。
由于蜗杆传动自锁性能好，可以确保座椅和车窗在固定位置稳定。
3. 纺织设备：蜗杆传动在纺织设备中具有重要的应用，如纺纱机、织布机等。
其优点在于传动稳定、传动比例大，能够满足纺织设备对转速和力矩的要求。
4. 食品加工：蜗杆传动在食品加工设备中的应用主要体现在混合搅拌设备、切割设备等。
由于蜗杆传动的传动效率低、噪音低的特点，能够提供更好的操作环境。
5. 机械加工：蜗杆传动在机械加工中的应用主要体现在钻床、铣床等设备上。
由于蜗杆传动能够提供较高的力矩输出，适用于加工过程中需要大力矩的场合。
6. 冶金设备：蜗杆传动在冶金设备中应用广泛，如轧机、钢丝拉拔机等。
冶金设备对传动精度和负载能力要求较高，蜗杆传动能够满足这些要求。
总结以上特点和应用领域，蜗杆传动作为一种传动方式，具有转速比大、负载能力强、噪音低等优点，广泛应用于工程机械、汽车制造、纺织设备、食品加工、机械加工和冶金设备等领域中。
机械基础---蜗杆传动
二、蜗杆的基本参数
（1）模数和压力角 中间平面 过蜗杆的轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为中 间平面。
在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条于渐开线 齿轮的啮合。
中间平面
以蜗杆的轴面参数、蜗轮的端面参数为标准参数，标准 压力角为α=20° （2）蜗杆的分度圆直径d1
即为蜗杆螺纹的中圆直径，简称中径，取值已被标准化
蜗杆传动
结构与特点 基本参数 材料 结构 传动比与几何尺寸计算
蜗杆传动的失效与维护
蜗杆传动
蜗杆传动的特点
蜗杆传动的组成： 由
蜗杆、蜗轮和 机架
组成
只能以蜗杆为主动件、蜗 轮从动件，传递空间交错 轴间的运动和动力
蜗杆传动的类型
类 型
圆柱蜗杆传动 圆弧面蜗杆传动
圆柱蜗杆
圆弧面蜗杆
蜗杆传动由于摩擦大，传动效率低，所以工作时发热量 较大。
在闭式传动中，如果不能及时散热，会使传动装置及润 滑油的温度不断升高，促使润滑条件恶化，最终导致胶 合等齿面损伤失效。
当工作油温t0 > 80℃ 时，须采取散热措施： 1）加散热片---增大散热面积（S↑）； 2）在蜗杆轴端加装风扇---加速空气的流通 3）在箱内装循环冷却水管或用循环油冷却 4）压力喷油循环润滑
蜗轮、蜗杆的材料不仅要求具有足够的强度，更重
要的是要具有良好的磨合和耐磨性能。 蜗杆采用碳素钢或合金钢：表面光洁、硬度高。 蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。 ◆ 蜗杆 高速重载传动 一般传动： 15Cr、20Cr 渗碳淬火 55 ~ 62 HRC
40、45、40Cr 表面淬火45 ~ 55 HRC
简述蜗杆传动的特点
简述蜗杆传动的特点蜗杆传动是一种常见的传动装置，其特点主要体现在以下几个方面：1. 高传动比：蜗杆传动的传动比一般较高，通常在10:1到100:1之间。
蜗杆的螺旋形状决定了其传动效果，使得蜗杆传动可以实现大范围的传动比调节，满足不同设备的传动需求。
2. 紧凑结构：蜗杆传动具有紧凑的结构，占用空间小。
蜗杆传动通常由蜗杆和蜗轮组成，且垂直安装。
相比其他传动装置，如齿轮传动，蜗杆传动在垂直安装时可以更好地利用空间，节省设备的体积。
3. 平稳运行：蜗杆传动具有平稳的运行特点，传动过程中噪音较小，振动小。
由于蜗杆的螺旋形状，蜗杆传动可以实现多齿同时接触，使得传动过程中力的分布均匀，减小了噪音和振动的产生。
4. 自锁性：蜗杆传动具有良好的自锁性能，即在无外力作用下，传动装置可以保持静止状态。
这是由于蜗杆的斜面角度较大，使得蜗杆传动具有较高的摩擦角，可以防止装置在停止工作时的自发运动。
5. 传动效率较低：蜗杆传动的传动效率较低，通常在30%到90%之间。
这是由于蜗杆传动的蜗杆与蜗轮之间的摩擦和滑动。
在实际应用中，需要根据具体要求和条件选择合适的传动效率。
6. 承载能力强：蜗杆传动具有较强的承载能力，能够传递较大的转矩。
这是由于蜗杆传动的蜗杆和蜗轮的摩擦面积较大，且接触长度较长，能够承受较大的压力和载荷。
7. 长寿命：蜗杆传动具有较长的使用寿命，耐磨损、耐腐蚀。
传动过程中，蜗杆和蜗轮的接触面积大，摩擦面经过特殊处理，可以有效减少磨损和腐蚀，提高传动装置的寿命。
蜗杆传动的特点使得其在许多机械设备和工业领域得到广泛应用。
例如，蜗杆传动常用于起重机、输送机、搅拌机等设备中实现扭矩传递和传动比调节。
此外，在汽车和机床等领域，蜗杆传动也被用于变速器和传动装置中，实现不同速度和转矩的输出。
总的来说，蜗杆传动具有高传动比、紧凑结构、平稳运行、自锁性、传动效率较低、承载能力强、长寿命等特点。
这些特点使得蜗杆传动在各个领域得到广泛应用，满足不同设备的传动需求，为机械装置的运行提供了可靠的动力支持。
机械原理蜗杆传动
b)蜗杆法面齿形
c主要参数及几何尺寸
★中间平面（主平面）
——通过蜗杆轴线并垂 直 于蜗轮轴线的平面 ：
蜗杆的轴（x面）
蜗轮的端面（t面）
主要参数
1、模数m、压力角 α ★标准参数——∵中间平
面内→相当于齿轮齿条啮
合∴取中间平面的参数为
标准参数※
① 标准压力角 = 20
1、润滑油及其添加剂
为提高蜗杆传动的抗胶合性能，常采用黏度较大的矿物油、或在润滑油中加入适量 的添加剂，如抗氧化剂、抗磨剂、油性极压添加剂等。在表11-20中列出了蜗杆传动常用 的润滑油牌号。
2、润滑油粘度及给油方法
在表11-21中列出了不同滑动速度时推荐选用的润滑油运动粘度值，供设计时选用。
闭式蜗杆传动常用润滑方法主要有油池浸油润滑、循环喷油润滑等方式。具体选择可根 据蜗杆传动的滑动速度大小确定。若采用压力喷油润滑，应注意控制油压，并应使喷油 嘴对准蜗杆啮入端；蜗杆正反转时两边都要装喷油嘴。
⒉ 蜗杆轴刚度计算
影响蜗杆传动性能的弹性变形主要是蜗杆的挠曲变形。引起蜗杆产生挠取 变形的作用力主要有径向力Fr和圆周力Ft。在这两个力的作用下，蜗杆将在两 个方向上产生弹性变形。为简化计算，通常把蜗杆螺纹部分视为以蜗杆齿根圆 直径为直径的轴段。于是可得
y
yt21
yt22
l3 48EI
Ft21 Fr21 y
滑动轴承为 η3＝0.9７~0.9８
vs
v21
v1
cos
v1
d1n1
60 1000
mz1n1
60 1000
v2
d2n2
60 1000
mz2n2
60 1000
γ
（二）蜗杆传动的润滑
蜗轮蜗杆的原理,特点和应用范围
蜗轮蜗杆的原理,特点和应用范围
1. 嘿，你知道蜗轮蜗杆的原理吗？就像两个相互配合的好伙伴，蜗轮就像个小跟班，乖乖地跟着蜗杆转呢！比如在卷扬机里，蜗杆带着蜗轮，让重物能稳稳地被吊起，多神奇呀！
2. 蜗轮蜗杆的特点可不少呢！它的传动比很大呀，就好比大力士能轻松推动很重的东西一样。
像那些自动扶梯，不就是靠着蜗轮蜗杆才能稳定运行嘛！
3. 哇塞，蜗轮蜗杆的自锁性那可是相当厉害呢！就像是一把牢固的锁，一旦锁住就很难松动。
像一些起重机，停在那里就稳稳当当的，靠的就是这自锁性呀，厉害吧？
4. 蜗轮蜗杆的应用范围广着呢！在汽车的转向系统里，它默默工作，让我们能轻松操控方向，这多重要啊！
5. 你想想，在工业生产中，蜗轮蜗杆可是大功臣啊！它就像不知疲倦的小蜜蜂，不停地工作着。
比如印刷机里，有了它，纸张才能精准地移动呀！
6. 蜗轮蜗杆在一些医疗器械中也有大用处呀！它能精确地传递动力，帮助医生更好地治疗病人。
这不就像医生的得力助手嘛！
7. 哎呀呀，蜗轮蜗杆在很多玩具里也出现呢！让玩具能做出各种有趣的动作，给我们带来欢乐。
这不就是生活中的小惊喜吗？
8. 总之，蜗轮蜗杆的原理、特点和应用范围真的太有意思啦！它在我们生活的方方面面都发挥着重要作用，我们真应该好好了解它呀！
我的观点结论：蜗轮蜗杆真的很牛，给我们的生活带来了很多便利和乐趣！。
蜗杆传动的特点
开式传动： 通常只计算蜗轮的齿根弯曲疲劳强度。
• 一）、蜗杆传动的失效形式及材料选择
3.常用材料 由于蜗杆传动的特点，蜗杆副的材料不仅要求有足够的强度， 更重要的是具有良好的减摩耐磨和抗胶合性能。为此常采用 青铜作蜗轮齿圈，并与淬硬磨削的钢制蜗杆相匹配。 蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢。高速重载的蜗杆常用15Cr、 20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火。低速中轻载的蜗杆可用 45钢调质。精度要求高的蜗杆需经磨削。
当蜗杆节圆与分度圆重合时称为标准传动其中心距计算式为a05d1d205mqz2设计蜗杆传动时一般是先根据传动的功用和传动比的要求选择蜗杆头数z然后再按强度计算确定模数m和蜗杆分度圆直径d或q再根据表计算出蜗杆蜗轮的几何尺寸两轴交错角为90标准传动
一 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
值选取。
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。
一般取 z2＝32～80
3. 蜗杆直径系数q和导程角γ 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。 直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即：
蜗杆下置时，浸油深度应为蜗杆的一个齿高； 油池润滑： 蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮外径的 1/6～1/3。 给油方法： 喷油润滑
为减小搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深。蜗杆线速 度v2>4m/s时，常将蜗杆置于蜗轮之上，形成上置式传动， 由蜗轮带油润滑。
机械设计基础课件第六章蜗杆传动
例如，齿形为A、齿形角α为20°、模数为10 mm、 分度圆直径为90 mm、头数为2的右旋圆柱蜗杆；齿数 为80的蜗轮以及由它们组成的圆柱蜗杆传动的标记如下。 蜗杆标记为：蜗杆
ZA10 90 R2
蜗轮标记为：蜗轮
ZA10 80
蜗杆传动标记为： ZA10 90 R 2 / 80
6.3
6.3.1
6.4.2
蜗杆传动的强度计算
蜗轮齿面接触疲劳强度计算与斜齿轮相似，由赫 兹公式可得，蜗杆传动接触强度校核公式
中间平面
2、传动比 i 、蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2 传动比——从动轮齿数比主动轮齿数
n i 1
n2
Z 2
Z1
u
蜗杆头数Z1 一般Z1=1、2、4， 单头，i大，易自锁，效率低， 但精度好；多头杆，η↑，但加工困难，精度↓ 蜗轮齿数Z2 为避免根切， Z2 26 动力传动， Z2 80 具体应用传动比 i 、蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2， 可以参考教材表6-1、6-2。
蜗杆传动的失效形式、材料和结构
蜗杆传动的滑动速度
在蜗杆传动中，蜗杆蜗轮的啮合齿面间 会产生很大的相对滑动速度 s 如图所示。
s
cos
1
sin
2
式中： 1 2 ——蜗杆和蜗轮 分度圆上的圆周速度.
6.3.2
蜗杆传动的失效形式和设计Байду номын сангаас则
和齿轮传动一样，蜗杆传动的失效形式主要 有：胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断等。由于 蜗杆传动啮合面间的相对滑动速度较大，效率低， 发热量大，在润滑和散热不良时，胶合和磨损为 主要失效形式。 蜗杆传动的设计准则为：闭式蜗杆传动按蜗 轮轮齿的齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿 根弯曲疲劳强度校核，并进行热平衡验算；开式 蜗杆传动，按保证齿根弯曲疲劳强度进行设计。
蜗杆传动的特点
值选取。
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。
一般取 z2＝32～80
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
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
B
在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。
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。
二、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=
一 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。
蜗杆传动的特点：
1．传动比大，一般 i =28~80； 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，
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；
机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。
一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。
使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90 )轴的传动。
用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？ 答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。
当散热不良时，闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ? 答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90 夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。
蜗杆传动教学课件PPT
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§5. 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
三
热平衡条件：
、 蜗
单位时间内发热量H1=同时间内的散热量H2
杆 传
H1 1000 P(1)
H 2 d S (t0 ta )
动
1000 P(1)
的 热 平 衡
t0 ta
dS
5. 蜗轮齿数 z2及蜗杆头数 z1： 传动比 i12= 1／2= z2／z1 则 z2= iz1
推荐z1= 1、2、4、6，
6. 蜗轮分度圆直径d2 ：d2= mz2
7. 中心距 a ： a = r1+ r2= m（q+ z2）／2
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§1. 蜗杆传动的类型及特点
四、 正确啮合条件：
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§4. 蜗杆传动的承载能力计算
一、受力分析
Ft1
Fa 2
2T1 d1
Fa1
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr2 Ft2tg
Fn
Fa1
cosn cos
2T2 d2 cosn cos
蜗杆上圆周力与其啮合点速 度方向相反；蜗轮上的圆周 力与其啮合点运动方向相同； 径向力指向各自的轮心。
单击…
1、实现大传动比；
2、传动平稳、噪声低；
3、可实现自锁；
4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。
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课题序号理论授课班级
授课课时 2 授课形式理论：使用多媒体教学方法讲授（.PPT）；
授课章节名称
第五章蜗杆传动
§5-3蜗杆传动的应用特点
使用教具课件
教学目的1、理解蜗杆传动的特点
2、掌握蜗杆传动润滑和散热
教学重点蜗杆传动的特点
教学难点
蜗杆传动润滑和散热
更新、补充、
删节内容
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
第五章蜗杆传动
§5-3蜗杆传动的应用特点
一、蜗杆传动的特点
1.传动比大，结构紧凑。
用于传递动力时，i=8～80, 用于传递运动时，i可达1000。
2.传动平稳，无噪声。
因为蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，同时啮合的齿数较
多所以平稳性好。
3.当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动能自锁，即只能由蜗
杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆。
4.传动效率低。
因为在传动中摩擦损失大，其效率一般为η=0.7～0.8，具有
自锁性传动时效率η=0.4～0.5。
故不适用于传递大功率和长期连续工作。
5.为了减少摩擦，蜗轮常用贵重的减摩材料（如青铜）制造，成本高
二、蜗杆传动的润滑
目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。
润滑方式：油池润滑、喷油润滑。
三、蜗杆传动的散热
风扇冷却蛇形水管冷却压力喷油冷却
课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤
新课引入
新授学生自习
知识精讲举例
【复习】1、蜗杆传动的主要参数
2、蜗杆传动正确啮合条件
【导入】
第五章蜗杆传动
§5-3蜗杆传动的应用特点
一、蜗杆传动的特点
1.传动比大，结构紧凑。
用于传递动力时，i=8～80, 用于传递运动时，i可达1000。
2.传动平稳，无噪声。
因为蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，同时啮合的齿数较多所以平稳性好。
3.当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动能自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆。
4.传动效率低。
因为在传动中摩擦损失大，其效率一般为η=0.7～0.8，具有自锁性传动时效率η=0.4～0.5。
故不适用于传递大功率和长期连续工作。
5.为了减少摩擦，蜗轮常用贵重的减摩材料（如青铜）制造，成本高。
课堂训练
课堂小结布置作业
二、蜗杆传动的润滑
目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。
润滑方式：油池润滑、喷油润滑。
三、蜗杆传动的散热
风扇冷却蛇形水管冷却
压力喷油冷却
书P72 1、2、3
理解蜗杆传动的特点，掌握蜗杆传动润滑和散热
练习册P33一、1-8
二、1--6
三、1--3
四、2。