《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件讲义）第十四章 蜗杆传动

第14章蜗杆传动 §14-1蜗杆传动的特点和类型 §14-2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §14-3蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §14-4圆柱蜗杆传动的强度计算 §14-6圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算

第14章 蜗杆传动 §14-1 蜗杆传动的特点和类型 §14-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §14-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §14-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 §14-4 圆柱蜗杆传动的强度计算

§14-1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° 形成:若单个斜齿轮的齿数很少(如z=1)而且B1很 大时,轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。 所得齿轮称为:蜗杆。 蜗轮 而啮合件称为:蜗轮。 蜗杆

§14-1 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° 形成：若单个斜齿轮的齿数很少（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。 1 ω1 所得齿轮称为:蜗杆。 而啮合件称为:蜗轮。 蜗杆 2 ω2 蜗轮

点接触 线接触 改进措施:将刀具做成蜗杆状,用范成法切制蜗轮, 所得蜗轮蜗杆为线接触。 优点:传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。 分度机构:i=1000,通常i=8~80 缺点:传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造,成本高

改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。 点接触 优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。 分度机构：i=1000, 通常i=8~80 缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。 线接触

按形状分有 圆柱蜗杆 环面蜗杆 类型 按螺旋面形了阿基米德蜗杆、 状分: 渐开线蜗杆 圆柱蜗杆 环面蜗杆 阿基米德螺线}渐开线基圆 阿基米德蜗杆 20 M渐开线蜗杆

类型 按螺旋面形 状分： 阿基米德蜗杆、 渐开线蜗杆 环面蜗杆 按形状分有： 圆柱蜗杆 环面蜗杆 圆柱蜗杆 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 γ 阿基米德螺线 渐开线 基圆 2α α

蜗杆旋向:左旋、右旋(常用) 判定方法:与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同 精度等级: 对于一般动力传动,按如下等级制造: V,7.5 m/s 7级精度; vi< 3 m/s 8级精度; y1 v<1.5m/s 9级精度;

d 蜗杆旋向：左旋、右旋(常用) β1 γ1 精度等级： 对于一般动力传动，按如下等级制造： v1<7.5 m/s ----7级精度； v1< 3 m/s ----8级精度； v1< 1.5 m/s ----9级精度； 判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同

§14-2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 圆柱蜗杆传动的主要参数 1.正确啮合条件 在中间平面内,蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合 正确啮合条件是中间平面内参数分别相等: mt2-mai-m, an cal-a 20 MAAM 中间平面 A □

中间平面 1. 正确啮合条件 中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。 正确啮合条件是中间平面内参数分别相等： mt2=ma1=m ，αt2 =αa1=α 取标准值 在中间平面内，蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。 §14-2 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 2α

2.模数m和压力角a 模数m取标准值,与齿轮模数系列不同。 蜗杆模数m值GB10088-88 第一系列1,1251.,2,25,315,4563810,125, 16,20,25,31.5,40 第二系列1.5,3,3.5,4.5,5.56,7,12,14 压力角:a=20° 动力传动,推荐:a=25° 分度传动,推荐用a=15°

压力角: α=20° 模数m取标准值，与齿轮模数系列不同。 分度传动，推荐用 α=15° 动力传动，推荐：α=25° 第一系列 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40 第二系列 1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14 蜗杆模数m值 GB10088-88 2. 模数m和压力角α

蜗轮蜗杆轮齿旋向相同.蜗轮右旋蜗杆右旋 若∑=90°=B1+B2 1+B1=90° t B 1=B y 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。 AAAA □

为了减少加工蜗轮滚刀的数量，规定d1 只能取标准值。 蜗轮蜗杆轮齿旋向相同. 若 ∑ ＝90° ∴ γ1＝β2 t t β2 ∵ γ β1 1+β1 ＝90° 蜗轮右旋 蜗杆右旋 ＝β1+β2 β1 γ1 d1 s=e的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。 e s d2 ∑

表14-1蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列mm m d 18 (2.4) 063(80 28 (50) 112 1.25 20 (35.5) 71 22.4 45 (63) 20 (40)880 1.6 28 (28 5 50 (100 3535.5 (63) 140 18 (45) 90 22.4 56 (71) (28) (50) 90 35.5 315)‖63 63 摘自GB10085-8括号中的数字尽可能不采用

表14－1 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mm m 1 1.25 1.6 2 d1 18 20 22.4 20 28 (18) 22.4 (28) 35.5 m 2.5 3.15 4 d1 (22.4) 28 (35.5) 45 (28) 35.5 (45) 56 (31.5) m 4 5 6.3 d1 40 (50) 71 (40) 50 (63) 90 (50) 63 m 6.3 8 10 d1 (80) 112 (63) 80 (100) 140 (71) 90 … 摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用

3.传动比、蜗杆头数z和蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1:即螺旋线的数目。 蜗杆转动一圈,相当于齿条移动 z个齿,推动蜗轮转过z个齿。 通常:z1=1-4 传动比:i Z2 若想得到大i,可取:z=1,但传动效率低。 对于大功率传动,可取:z1=2,或4 蜗轮齿数:z2=i1为避免根切:z2≥26 般情况:z≤80 z过大→结构尺寸个→蜗杆长度↑ →刚度、啮合精度

3. 传动比 i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 ：即螺旋线的数目。 d 蜗杆转动一圈，相当于齿条移动 z1个齿，推动蜗轮转过z1个齿。 传动比 : z1 z2 = --- n2 n1 i = --- 通常： z1=1~4 若想得到大 i , 可取： z1=1，但传动效率低。 对于大功率传动 , 可取： z1=2，或 4。 蜗轮齿数： z2= i z1 为避免根切： z2≥ 26 一般情况： z2≤ 80 z2过大 → → 蜗杆长度↑ → 刚度、啮合精度↓ 结构尺寸↑