涡轮蜗杆配合基本常识
蜗轮蜗杆乐高知识点
蜗轮蜗杆乐高知识点蜗轮蜗杆是乐高机械学习中的一个重要知识点，它是一种常见的传动机构。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、减速比稳定、传动效率高等特点，在各种机械设备中得到广泛应用。
本文将介绍蜗轮蜗杆的基本原理、结构特点、应用领域等相关知识点。
一、蜗轮蜗杆的基本原理蜗轮蜗杆传动是一种通过蜗杆带动蜗轮旋转的传动方式。
它由蜗轮和蜗杆两个部分组成，其中蜗轮是一个齿轮，齿数较少，一般为1至4个；蜗杆是一种螺旋线形的轴，它与蜗轮啮合，通过旋转带动蜗轮转动。
蜗轮蜗杆传动的原理是利用蜗杆的螺旋线形与蜗轮的齿轮啮合，实现转速减小、扭矩增大的效果。
蜗杆的螺旋线斜度很小，因此每转动一周，蜗轮只能转动少数齿数。
这使得蜗轮蜗杆传动具有较大的传动比，在工程中常用于减速装置。
二、蜗轮蜗杆的结构特点1. 轴向布局：蜗轮蜗杆传动的蜗杆与蜗轮呈轴向布局，占用空间小，结构紧凑。
2. 传动比稳定：蜗轮蜗杆传动的传动比只取决于蜗轮的齿数，与输入转速无关，因此传动比稳定。
3. 传动效率高：蜗轮蜗杆传动的传动效率通常较高，一般在80%以上，可以达到90%左右。
三、蜗轮蜗杆的应用领域蜗轮蜗杆传动由于其特殊的结构特点，在各个领域得到广泛应用。
1. 工业机械：蜗轮蜗杆传动常用于工业机械的减速装置，例如工厂中的输送机、搅拌机、切割机等。
2. 交通运输：蜗轮蜗杆传动常用于汽车、船舶等交通工具中的行驶装置，实现转速减小和扭矩增大。
3. 机器人：蜗轮蜗杆传动在机器人领域也有广泛应用，用于机器人的关节传动，实现机械臂的运动控制。
4. 家用电器：蜗轮蜗杆传动常用于家用电器中的马达减速装置，例如洗衣机、搅拌机等。
四、蜗轮蜗杆乐高的学习与应用乐高机械学习是一种通过乐高积木搭建各种机械结构，并通过学习乐高机械原理来实现运动的过程。
蜗轮蜗杆乐高是其中的一个重要知识点，通过搭建蜗轮蜗杆传动的乐高模型，可以更好地理解蜗轮蜗杆传动的原理和特点。
在乐高机械学习中，蜗轮蜗杆乐高模型的搭建需要注意以下几点：1. 确定传动比：根据实际需求确定蜗轮和蜗杆的齿数，以达到所需的传动比。
一对蜗轮蜗杆的正确啮合条件
一对蜗轮蜗杆的正确啮合条件
1. 压力角相等：蜗杆蜗轮啮合时，两个齿轮的压力角必须相等，否则会导致啮合不良或齿轮损坏。
2. 螺旋角相等：蜗杆螺旋线的螺旋角必须与蜗轮斜齿轮的斜齿角相等，这样才能确保螺旋线能够充分地沿着齿面滚动，增加啮合接触面积，减小啮合冲击和摩擦。
3. 螺旋线方向相反：蜗杆和蜗轮的螺旋线方向必须相反，这样才能使蜗轮齿轮能够旋转，产生传动效果。
4. 模数匹配：蜗杆和蜗轮的模数应该是相匹配的，如果模数不匹配，会导致啮合不良或齿轮损坏。
5. 中心距匹配：蜗杆和蜗轮的中心距应该匹配，过小或过大都会导致啮合不良或齿轮损坏。
6. 同轴度：蜗杆和蜗轮的轴线应该保持同轴，这样才能使齿面充分啮合，减小啮合冲击和摩擦。
[指南]蜗轮蜗杆传动总结
![[指南]蜗轮蜗杆传动总结](https://img.taocdn.com/s3/m/5649642ba88271fe910ef12d2af90242a895abd6.png)
[指南]蜗轮蜗杆传动总结蜗杆的头数选择蜗杆头数z1时，主要考虑传动比、效率和制造三个方面从制造方面，头数越多，蜗杆制造精度要求也越高从提高效率看，头数越多，效率越高;若要求自锁，应选择单头从提高传动比方面，应选择较少的头数;在动力传动中，在考虑结构紧凑的前提下，应很好地考虑提高效率。
当i传动比较小时，宜采用多头蜗杆。
而在传递运动要求自锁时，常选用单头蜗杆。
蜗杆蜗轮传动中应注意事项蜗杆导程角()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，当小于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于，而是，蜗杆蜗轮机构的中心距不等于，而是。
蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法，可根据啮合点K处方向、方向(平行于螺旋线的切线)及应垂直于蜗轮轴线画速度矢量三角形来判定;也可用“右旋蜗杆左手握，左旋蜗杆右手握，四指拇指”来判定。
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于蜗杆的轴面模数且为标准值;蜗轮的端面压力角应等于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。
蜗轮及蜗杆机构的特点可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小具有自锁性。
当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。
蜗轮蜗杆传动PPT课件
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
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（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。
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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
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总效率：
1 2 3
机械设计基础讲义第八章蜗杆传动
（a ）圆柱蜗杆传动 （b ）环面蜗杆传动 （c ）锥面蜗杆传动图8.2 蜗杆传动的类型机械设计基础讲义第八章蜗杆传动具体内容 蜗杆传动特点与类型；蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算；蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑；蜗杆传动受力分析与计算载荷；蜗杆传动失效形式与设计准则；蜗杆传动材料与许用应力；蜗杆强度计算；蜗杆刚度计算；蜗杆传动的结构设计。
重点 蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算；蜗杆传动受力分析；蜗杆强度计算；蜗杆刚度计算。
难点 蜗杆传动受力分析。
第一节 蜗杆传动的特点与类型蜗杆传动由蜗杆与蜗轮构成（图8.1），用于传递交错轴之间的运动与动力，通常两轴间的交错角︒=∑90。
通常蜗杆1为主动件，蜗轮2为从动件。
一、蜗杆传动的特点1、优点传动比大；工作平稳，噪声低，结构紧凑；在一定条件下可实现自锁。
2、缺点发热大，磨损严重，传动效率低（通常为0.7～0.9）；蜗轮齿圈常使用铜合金制造，成本高。
二、蜗杆传动的类型根据蜗杆形状的不一致，蜗杆传动可分为圆杆蜗杆传动、环面蜗杆传动与锥面蜗杆传动三种类型，如图8.2所示。
图8.1 蜗杆传动 1－蜗杆，2－蜗轮根据加工方法不一致，圆柱蜗杆传动又分为阿基米德蜗杆传动（ZA型）、法向直廓蜗杆传动（ZN型）、渐开线蜗杆传动（ZI型）与圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）等。
前三种称之普通圆柱蜗杆传动，见图8.3所示。
（a）阿基米德蜗杆（b）法向直廓蜗杆（c）渐开线蜗杆图8.3 普通蜗杆的类型第二节圆柱蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算在普通圆柱蜗杆传动中，阿基米德蜗杆传动制造简单，在机械传动中应用广泛，而且也是认识其他类型蜗杆传动的基础，故本节将以阿基米德蜗杆传动为例，介绍蜗杆传动的一些基本知识与设计计算问题。
一、蜗杆传动的基本参数通过蜗杆轴线并垂直于蜗杆轴线的平面称之中间平面，见图6.4。
在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与齿轮的啮合。
因此，设计圆柱蜗杆传动时，均取中间平面上的参数与几何尺寸作为基准。
机械课件第12章蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆的设计流程
确定传动比
根据实际需求确定蜗轮蜗杆的传动比 ，以满足工作要求。
设计蜗轮蜗杆的结构
根据实际应用需求，设计蜗轮蜗杆的 结构，包括蜗杆的长度、直径、螺旋
线方向等。
选择设计参数
根据工作条件和强度要求，选择合适 的模数、压力角、蜗杆直径等设计参 数。
蜗轮蜗杆传动由两个交错轴线、相互咬合的蜗轮 02 和蜗杆组成，通过蜗轮的旋转带动蜗杆的旋转。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平 03 稳、自锁等特点，广泛应用于各种机械传动系统
中。
蜗轮蜗杆的传动比计算
01 蜗轮蜗杆的传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿 数，即i=z2/z1。
02 传动比的大小取决于蜗轮和蜗杆的齿数比，可以 根据实际需求选择合适的齿数比来满足不同的传 动要求。
02 传动比的计算是蜗轮蜗杆设计中的重要参数，对 于确定传动系统的性能和尺寸至关重要。
蜗轮蜗杆的效率分析
1
蜗轮蜗杆的效率受到多种因素的影响，包括润滑 条件、齿面摩擦、齿面磨损、制造精度等。
2
在理想情况下，蜗轮蜗杆的传动效率可以达到 90%以上，但在实际应用中，由于各种因素的影 响，效率可能会降低。
校核强度和稳定性
根据设计参数和实际工况，对蜗轮蜗 杆进行强度和稳定性的校核，确保其 能够满足工作要求。
蜗轮蜗杆的制造工艺
01
02
03
铸造工艺
通过铸造方法制造蜗轮蜗 杆的毛坯，常用的铸造工 艺有砂型铸造、金属型铸 造等。
切削加工
对铸造毛坯进行切削加工 ，以获得精确的外形和尺 寸，包括车削、铣削、磨 削等加工方式。
机械设计基础：第12章蜗轮蜗杆讲解
精品资料
二、蜗杆蜗轮的结构(jiégòu) 蜗杆通常(tōngcháng)与轴 → 蜗杆轴 制成一体
b1 蜗杆长度b1的确定：
z1=1或2时：b1 ≥(11+0.06z2)m
z1= 4时: b1≥ (12.5+0.09z2)m
140
90
(71)
(50) 10 90
63
…
摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用
精品资料
当蜗轮采用青铜(qīngtóng)制造时，蜗轮的损坏形式主要 是疲劳点蚀，其许用的接触应力如下表：
表12-4 锡青铜蜗轮的许用接触应力[σH]
蜗轮材料 铸造方法 适用的滑动速度
蜗杆齿面硬度
Vs m/s
齿面接触(jiēchù)强度验算公式：
σH = 500
KT2 = 500 d1d22
KT2 m2d1z22
≤[σH ]
500 2 由上式可得设计公式： m2d1≥ z2 [σH ] KT2
式中K为载荷系数，取：K =1.1~1.3
m、d1应选取标准值确定。
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表12－1 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm
锡青铜
HRC>45
f’ ρ’
0.11 0.08 0.055
第二系列 1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14
压力(yālì)角: α=20°
动力传动，推荐：α=25° 分度传动，推荐用 α=15°
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蜗轮蜗杆轮齿(lún chǐ)旋向相蜗同轮. 右旋 蜗杆右旋
若 ∑ ＝90° ＝β1+β2 ∵ γ1+β1 ＝90°
齿轮、蜗杆与蜗轮的装配
齿轮、蜗杆与蜗轮的装配1、装配前应熟悉设备技术文件，了解安装位置、转动方向、转速和润滑方式等。
2、装配前应做好下列检查：⑴齿轮（或蜗轮）的模数、外径、节圆直径；⑵齿轮（或蜗轮）的孔与轴的配合，键与键槽的配合；⑶如发现主动轴与从动轴的距离、平行度或垂直度（特别是人字齿轮）有超差时，应提请有关部门解决后，方可装配；3、齿轮（或蜗轮）装于轴上时，应检查其径向跳动和端面跳动。
检查时将齿轮以及划针盘、百分表等固定在支架上，转动齿轮测量其偏差值。
4、每对齿轮装配后，应按下列方法检查装配间隙和接触情况。
⑴用塞尺检查两齿啮合时的侧间隙，将小齿轮转向一侧，使两齿轮紧密接触，然后用塞尺在两齿未接触面间测量；检查顶间隙时，应使一齿顶与另一齿根相互对正后再进行。
侧间隙应符合下表要求：正齿轮之齿侧间隙（mm）正齿轮之顶间隙，若无规定时可用下列公式计算：C=0.20m~0.25m------------------------------------------------------------------------------------（26）C—为顶间隙，mmm—为该齿轮的模数。
⑵用压铅法检查齿轮的顶间隙和侧间隙时，铅丝长度不得少于5个齿距，铅丝直径不宜超过顶间隙的3倍，齿面的两端各放一根铅丝，用油脂贴在齿面上，对于齿宽较大的齿轮，沿齿宽方向应均匀放置至少2根铅条，转动两齿轮后取出压扁后的铅丝，用千分尺测量被压铅丝的厚度。
⑶用塞尺或压铅法检查啮合间隙，应在齿轮周圈选择0°、90°、180°、270°四处测量。
⑷用着色法检查齿轮的接触面，其接触斑点的百分值应符合下表：接触斑点百分值5、蜗轮与蜗杆装配前应做检查，二者的压力角应一致，转动应灵活。
蜗轮蜗杆一般出厂时都已装在轴上，如需现装配，蜗轮与轴，蜗杆与轴的配合都为过盈制，即轴比孔大0.10~0.04mm。
6、蜗轮与蜗杆的纵向中心应相互垂直，其转动中心距的允许偏差，应按设计或设备技术文件规定执行，无规定时按下表检查。
蜗轮蜗杆轮系介绍
蜗杆传动
结构紧凑，外廓尺寸小，传动比 大，传动比恒定，传动平稳，无 噪音，可做成自锁机构
效率低，传递功率不宜过大，中高 速需用价贵的青铜，制造精度要求 高，刀具费用高
轮 系
12小时
时针：1圈
分针：12圈
秒针：720圈
i = 12
i = 720 i = 60
问题：大传动比传动
轮系
现代机械中，为了满足不同的工作要求只用一对齿轮传动 往往是不够的，通常用一系列齿轮共同传动。这种由一系列齿 轮组成的传动系统称为齿轮系（简称轮系）。
蜗杆蜗轮传动
1、用于降速传递交错轴 之间的回转运动和动力。
蜗杆主动、蜗轮从动。
2、蜗杆有左旋、右旋之 分，蜗轮的旋向与配对的 蜗杆相同。
旋向判别：以轴心线为界， 螺旋线相对轴线往左上升 为左旋；往右上升为右旋。
蜗杆分左旋和右旋
蜗杆还有单头和多头之分
左 旋
右 旋
3、蜗杆传动比： i=n1/n2=z2/z1 4、回转方向的判定： 右旋右手、左旋左手。 四指指向蜗杆回转 方向，蜗轮的回转方向 与大拇指指向相反。
一 轮系的类型
定义：由齿轮组成的传动系统－简称轮系 定轴轮系（轴线固定） 轮系分类 周转轮系（轴有公转） 复合轮系（两者混合)） 本节要解决的问题： 1.轮系传动比 i 的计算; 平面定轴轮系 空间定轴轮系 差动轮系
行星轮系
2.从动轮转向的判断。
知识链接
齿轮在轴上的固定方式
齿轮与轴之间的关系
固定（齿轮与轴固定为一体， 齿轮与轴一同转动，齿轮不能 沿轴向移动） 结构简图 单一齿轮 双联齿轮
方向判断如图所示
总结：定轴轮系的传动比
从动齿轮齿数连 1 大小： i 1 k k 主动齿轮齿数连
蜗轮蜗杆知识
α x1 = α t 2 tanαn tanαx = cosγ
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(q= d1 /m)称为蜗杆的直径系数。见表8-1，p151 d1 = m q
第8章 蜗杆传动
§8-1 蜗杆传动的特点及类型 §8-2 蜗杆传动的参数与尺寸 §8-3 普通蜗杆传动的承载能力计算 §8-4 圆柱蜗杆和蜗轮的结构
§8-1蜗杆传动的特点及类型
一、蜗杆传动的特点
蜗杆传动概述
-2-
蜗杆传动是一种在空间交错轴 间传递运动的机构。常用于轴交角 为90°。 蜗杆传动的主要优点有： 1．结构紧凑，传动比大，一般为 i=5~80，大的可达300以上； 2．蜗杆传动相当于螺旋传动，同时啮合的齿对数多， 重合度大，传动平稳，噪声小； 3．当蜗杆的导程角小于啮合齿面的当量摩擦角时，蜗杆 传动具有自锁性时。
§8-1蜗杆传动的特点及类型
二、蜗杆传动的类型
蜗杆传动的类型
-4-
按蜗杆的 形状分为
圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动
§8-1蜗杆传动的特点及类型
1. 圆柱蜗杆传动 普通圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆（ ） 圆弧圆柱蜗杆（ZC）
1）普通圆柱蜗杆传动 ）
蜗杆传动的类型
-5-
普通圆柱蜗杆其齿面一般是在车床上用直线刀刃 普通圆柱蜗杆 的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆 齿面的齿廓形状不同。 阿基米德蜗杆（ 型 阿基米德蜗杆（ZA型） 法向直廓蜗杆（ 型 法向直廓蜗杆（ZN型） 普通圆柱蜗杆传动 渐开线蜗杆（ 型 渐开线蜗杆（ZI型） 锥面包络蜗杆（ 型 锥面包络蜗杆（ZK型）
《蜗杆蜗轮传动》课件
提高蜗杆蜗轮传动效率的方法
优化设计
通过改进蜗杆和蜗轮的几何形 状，降低摩擦和接触应力，从
而提高传动效率。
提高制造精度
采用高精度的加工设备和方法 ，确保蜗杆和蜗轮的制造精度 ，减少因制造误差导致的效率 损失。
选择合适的材料
根据工作条件选择具有优良力 学性能和摩擦特性的材料，如 耐磨性好的合金钢或陶瓷材料 。
效率损失分析
在分析效率时，需要考虑 各种损失因素，如摩擦损 失、接触应力损失等，这 些损失会影响传动效率。
蜗杆蜗轮传动的热平衡分析
热平衡概念
热平衡是指在一定的工作条件下 ，传动系统达到稳定状态时的温
度分布。
热源分析
蜗杆蜗轮传动中的热源主要包括摩 擦热和啮合过程中的能量损失。
散热方式
为了维持良好的热平衡，需要采取 有效的散热措施，如选择适当的润 滑油、合理布置散热片和加强通风 等。
3
多头蜗轮
蜗轮的齿数大于2，即蜗杆转一圈，蜗轮转过多 个齿。
按蜗杆转动方向分类
正向蜗杆
蜗杆的转动方向与蜗轮的旋转方 向相同。
反向蜗杆
蜗杆的转动方向与蜗轮的旋转方 向相反。
03 蜗杆蜗轮传动的参数
蜗杆蜗轮的模数
01
模数是蜗杆蜗轮传动的关键参数，它决定了蜗杆蜗轮的尺寸和 传动比。
02
模数的大小直接影响到蜗杆蜗轮的承载能力和使用寿命。
润滑
使用适当的润滑剂对蜗杆蜗轮进行润 滑，减少摩擦和磨损，提高传动效率 。
防锈处理
对蜗杆蜗轮进行防锈处理，防止金属 表面氧化和腐蚀，延长使用寿命。
更换磨损件与调整间隙
更换磨损件定期更换磨损严重蜗杆和蜗轮，确保传动系统的稳定性和可靠性。
调整间隙
最新机械设计基础PPT课件-第12章蜗轮蜗杆课件PPT
6.28˚ 4.57˚ 3.15˚
2.58˚ 2˚ 1.6˚
1.37˚ 1.26˚ 1.03˚
0.92˚ 0.8˚ 0.74˚
无锡青铜
其他情况
HRC>45
f’ ρ’ f’ ρ’
0.12 0.09 0.065
0.055 0.045 0.035 0.031 0.029 0.026
蜗轮材料
蜗杆材料
滑动速度vs m/s
0.5 1 2 3 4 6 8
ZQAl10-3
淬火钢* 250 230 210 180 160 120 90
HT 150、HT 200 渗碳钢 130 115 90 — — — —
HT 150
调质钢 110 90 70 — — — —
* 蜗杆未经淬火时需将表中[σH]值降低20%。
m
d1
m
d1
m
1 18
(22.4)
1.2 20
2.5 28
4
(35.5)
1.6 22.4
45
20
28
(28)
5
3.15 35.5
(18)
(45)
22.4
56
2 (28) 35.5
4 (31.5) 6.3
d1
m
d1
40 6.3 (80)
(50)
112
71
(63) (40) 8 80
50
(100)
(63)
140
90
(71) (50) 10 90
63
…
摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用
长沙交通学院专用
当蜗轮采用青铜制造时，蜗轮的损坏形式主要是疲劳 点蚀，其许用的接触应力如下表：
机械设计基础之蜗轮蜗杆详解
压力角: α=20° 动力传动，推荐：α=25° 分度传动，推荐用 α=15°
蜗轮蜗杆轮齿旋向相同. 蜗轮右旋 蜗杆右旋 若 ∑ ＝90° ＝β1+β2 β1 t ∵ γ1+β1 ＝90° ∑ β2 ∴ γ 1＝β 2 s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。 为了减少加工蜗轮滚刀的数量，规定d1 只能取标准值。 e s d1
于是有： d1 = mq tgγ1 = px z1 /π d1 = mz1 / d1 = z1 / q
表12－1 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm
m d1 18 20 22.4 2.5 m d1 (22.4) 28 (35.5) 45 m d1 m 6.3 d1 (80) 112 (63) 80 (100) 140
第12章 蜗杆传动
§12-1 §12-2 §12-3 §12-4 §12-5 §12-6 蜗杆传动的特点和类型 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 圆柱蜗杆传动的受力分析 圆柱蜗杆传动的强度计算 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
§12-1
蜗杆传动的特点和类型
作用： 用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。 ∑＝90°
设计：潘存云
表12-2 蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的推荐值
传动比i 蜗杆头数z1 蜗轮齿数z2 7~13 4 28~52 14~27 2 28~54 28~40 2、 1 28~80 >40 1 >40
4. 蜗杆的导程角γ 将分度圆柱展开得： tgγ1=l/π d1 = z1 px1/π d1 = mz1/d1
蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶圆直径 根圆直径 蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距 径向间隙 中心距
蜗轮蜗杆工作原理
蜗轮蜗杆工作原理蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动装置，它由蜗轮和蜗杆两部分组成，通过它们之间的啮合来实现传动。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、噪音小、可靠性高等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
下面将详细介绍蜗轮蜗杆传动的工作原理。
1. 蜗轮蜗杆的结构。
蜗轮蜗杆传动由蜗轮和蜗杆两部分组成。
蜗轮是一种外形呈螺旋状的圆盘，蜗杆则是一根螺旋线的圆柱体。
在传动时，蜗轮和蜗杆之间通过啮合来传递动力。
蜗轮和蜗杆的啮合面呈斜面，这种特殊的结构使得蜗轮蜗杆传动具有很大的传动比，一般为1:40至1:300。
2. 蜗轮蜗杆的工作原理。
蜗轮蜗杆传动的工作原理是利用蜗轮和蜗杆之间的啮合来实现传动。
当蜗杆转动时，蜗轮会随之转动，从而带动输出轴进行工作。
蜗轮蜗杆传动的工作原理主要包括以下几个方面：（1）蜗杆传递动力。
当蜗杆转动时，由于蜗杆的螺旋线形状，它会沿着蜗轮的螺旋线进行旋转。
在旋转的过程中，蜗杆会将动力沿着螺旋线传递给蜗轮。
蜗轮受到动力的作用，也会随之转动。
（2）蜗轮的传动作用。
蜗轮是蜗轮蜗杆传动中的被动部分，它的主要作用是接受蜗杆传递过来的动力，并将其传递给输出轴。
蜗轮的外形呈螺旋状，它和蜗杆之间的啮合使得动力可以顺利传递，从而实现传动。
（3）传动比的作用。
蜗轮蜗杆传动的特点之一是具有很大的传动比。
这意味着在一次传动中，蜗轮每转动一周，蜗杆需要转动很多圈。
这样的传动比可以使得输出轴的转速大大降低，同时提高输出扭矩。
因此，蜗轮蜗杆传动在需要大扭矩、低速传动的场合得到广泛应用。
3. 蜗轮蜗杆的应用。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、噪音小、可靠性高等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
它常用于需要大扭矩、低速传动的场合，如起重设备、输送机械、工程机械等。
此外，蜗轮蜗杆传动还常用于机床、冶金设备、化工设备等领域。
总之，蜗轮蜗杆传动是一种常用的传动装置，它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来实现传动。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、噪音小、可靠性高等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
涡轮蜗杆_精品文档
涡轮蜗杆引言涡轮蜗杆是一种常见的机械传动装置，它充分利用涡轮和蜗杆的特点，能够实现大扭矩传递和高效率的转动。
在工业领域中，涡轮蜗杆被广泛应用于煤矿、石油、化工等行业。
本文将从涡轮和蜗杆的基本原理、设计和制造、应用领域等方面来介绍涡轮蜗杆。
一、涡轮和蜗杆的基本原理1. 涡轮的原理涡轮是一种具有曲面叶片的旋转装置，其工作原理基于动量守恒和能量守恒定律。
当流体通过涡轮叶片时，受到叶片的作用力，从而使涡轮旋转。
涡轮旋转产生的转动力矩可用于传递动力。
2. 蜗杆的原理蜗杆是一种螺旋形的齿轮，与普通直齿齿轮不同，其齿轮轴线呈斜线。
蜗杆工作的原理是通过齿轮和蜗杆之间的啮合来实现转动传递。
当蜗杆旋转时，它的螺旋形齿轮会与传动装置啮合，从而产生旋转力矩。
二、涡轮蜗杆的设计和制造1. 设计涡轮蜗杆的设计主要包括几何参数的选择和计算。
几何参数包括涡轮的叶片数、角度、厚度等，蜗杆的螺旋角、齿数等。
这些参数的合理选择和计算是确保涡轮蜗杆传动效率和可靠性的关键。
2. 制造涡轮蜗杆的制造一般采用机械加工和热处理技术。
首先，通过数控机床将涡轮和蜗杆的原材料加工成形。
然后，经过热处理工艺，提高涡轮蜗杆的硬度和强度。
最后，进行精密加工，确保涡轮和蜗杆之间的啮合精度和配合间隙的准确定位。
三、涡轮蜗杆的应用领域1. 煤矿行业涡轮蜗杆广泛应用于煤矿行业的运输设备中，例如皮带输送机和提升机。
通过涡轮蜗杆的传动，可以实现大扭矩的传递和高效率的能量转换，提高煤矿生产效率和能源利用率。
2. 石油行业石油行业中的泵、压缩机和发电机等设备，通常需要大扭矩和高速传动。
涡轮蜗杆传动具有紧凑结构、高传动比和高效率的特点，因此在石油行业中得到广泛应用。
3. 化工行业化工行业中的混合器、搅拌器和搅拌罐等设备常常需要稳定和均匀的转动传动。
涡轮蜗杆传动能够实现平稳的转速输出，满足化工行业对转动传动的要求。
4. 其他领域涡轮蜗杆还广泛应用于水泥、食品、冶金等行业。
在这些行业中，涡轮蜗杆传动可实现可靠的转速传递和大扭矩输出，提高设备的生产效率。
蜗轮蜗杆 螺旋定则
蜗轮蜗杆螺旋定则一、什么是蜗轮蜗杆？蜗轮蜗杆是一种重要的传动机构，由蜗轮和蜗杆组成。
蜗轮是一种齿轮，其齿数少，并且齿廓是螺旋形的；蜗杆是一种螺旋状的轴，其上有蜗杆齿。
蜗轮的作用是传递和改变轴的转动方向，而蜗杆的作用则是转动并传递力量给蜗轮。
二、螺旋定则的基本原理螺旋定则是描述蜗轮蜗杆传动的一个重要原理。
根据螺旋定则，蜗轮和蜗杆之间的蜗杆齿与蜗轮齿之间的相对运动方向是相互垂直的。
也就是说，当蜗轮齿顺时针旋转时，蜗杆齿将沿着螺旋线与蜗轮齿接触，这样的相对运动方向可以保证传动的顺利进行。
三、蜗轮蜗杆传动的优点和应用3.1 优点蜗轮蜗杆传动机构有如下优点： - 传动比大：蜗轮蜗杆传动机构的传动比通常为10:1至80:1，可以满足不同的传动需求。
- 自锁性好：蜗杆传动具有很好的自锁性，可以实现反向传动和制动。
- 传动效率高：蜗轮蜗杆传动机构的传动效率通常在70%至90%之间，效率较高。
3.2 应用蜗轮蜗杆传动机构广泛应用于各种机械设备中，常见的应用领域包括： - 工业机械：如冶金、化工、食品、纺织等行业的输送机、搅拌机等设备。
- 汽车工业：如汽车座椅调节器、汽车减速器等。
- 电梯和起重机：蜗轮蜗杆传动机构在电梯和起重机中扮演着重要角色，实现了平稳的升降运动。
四、蜗轮蜗杆传动的设计和计算蜗轮蜗杆传动的设计和计算需要考虑以下几个方面： ### 4.1 传动比的选择根据传动需求和控制要求，选择合适的蜗轮蜗杆传动比。
传动比的选择应满足传动稳定可靠、传动效率合理和降速倍数适宜的要求。
4.2 功率计算根据传动所需的输出功率和转速，计算所需的输入功率。
输入功率的计算可以采用以下公式：输入功率 = 输出功率 / 传动效率4.3 受力分析根据传动所需的扭矩和转速，计算所需的输入扭矩。
根据传动的受力情况，进行受力分析和强度计算，确保传动机构的强度满足要求。
4.4 寿命计算根据传动机构的受力情况和工作条件，进行寿命计算，估计传动机构的使用寿命，并选择合适的材料和润滑方式，以提高传动机构的寿命。
简述蜗轮蜗杆正确进行啮合的条件
简述蜗轮蜗杆正确进行啮合的条件下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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（一）涡轮蜗杆配合条件：
A)蜗杆轴向（法向）模数=涡轮的端面模数；
B)轴向压力角=端面压力角；
C）蜗杆分度圆导程角=涡轮分度圆螺旋角；
（二）自锁条件：
当蜗杆的螺旋升角小与啮合面的当量摩擦角时，可实现自锁功能；
一般自锁时：螺旋角（导程角）约小于等于4°，详细见下列：
摩擦系数：0.06 自锁角度＜3°29′11″
0.07 自锁角度＜4°03′57″
0.08 自锁角度＜4°38′39″
（三）螺旋角应用：
齿轮螺旋角一般（8—25）°，高速轻载采用较大螺旋角（导程大），低速重载采用较小的螺旋角（导程小）；
A）：低速重载：
a)：较涡轮蜗杆属易磨件，所以蜗杆耐磨性需大于涡轮，一般材料选择15Cr、
20Cr、20CrMnTi等；碳、氮共渗处理；渗透厚度≥0.3mm；表面硬度：HRC45
—55；
b)涡轮材质选择其耐磨性较涡轮差些，一般选用特殊配置的耐磨性镍青铜、锡
青铜等；
1、 ZCuSn10P1（滑动速度可 25m/s）；
2、ZCuSn5Pb5Zn5（滑动速度<12m/s）；
3、铝青铜（滑动速度<4m/s），如 ZCuAl10Fe3,其减磨性和抗胶合性比锡青铜差，
但强度高，价格便宜；
4、灰铸铁（HT150、HT200）（滑动速度<2m/s），低速轻载传动中
（四）齿轮变位系数：
正变位：刀具远离齿中心的距离；
负变位：刀具靠近齿中心的距离。
（五）齿轮重合度：
1、重合度：齿合线长度/基圆齿距
2、重合度越大，运行越顺畅，一般设计时需重合度≥1.3；
（六）齿轮修缘：（可不进行修缘）
1、直齿重合度ε≤1.089、斜齿轮重合度ε≤1.0时；
2、螺旋角β＞17.45°时。