广东工业大学：《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十一章（11-1）蜗杆传动

第十一章蜗杆传动 本章内容:蜗杆传动的类型,基本参数和几何尺 寸,失效形式,受力分析,强度计算 本章重点:受力分析,参数和强度计算特点 学习为法:与齿轮传动较。抓住不同的 (1)传动的特点 (2参数尺寸特点 (材料和结构特点 ④)受力特点 (强度计算特点

第 十一章 蜗 杆 传 动 本章内容：蜗杆传动的类型，基本参数和几何尺 寸，失效形式，受力分析，强度计算 本章重点：受力分析，参数和强度计算特点 学习方法: 与齿轮传动比较，抓住不同的 ⑴ 传动的特点 ⑵ 参数尺寸特点 ⑶ 材料和结构特点 ⑷ 受力特点 ⑸ 强度计算特点

§1—1概述 凸廓 蜗杆传动用以传递交错轴间 延伸渐开线 的运动和动力交错角一般为90MMMA8图 N ()蜗杆传动的类型: N-N 直廓 凸廓 取决于蜗杆 2ao 按r圆柱蜗杆r阿基米德蜗杆传动(ZA) 蜗丨传动渐开线蜗杆传动(ZI) 杆 法向直廓蜗杆传动(zN) 的 L锥面包络蜗杆传动(ZK) 形|环面蜗杆传动 状L锥蜗杆传动 <心

蜗杆传动用以传递交错轴间 的运动和动力交错角一般为90° 取决于蜗杆 按┌ 圆柱蜗杆┌ 阿基米德蜗杆传动（ＺＡ） 蜗│ 传动 │ 渐开线蜗杆传动（ＺＩ） 杆│ │ 法向直廓蜗杆传动（ＺＮ） 的│ └ 锥面包络蜗杆传动（ＺＫ） 形│ 环面蜗杆传动 状└ 锥蜗杆传动 §11—1 概 述 (一)蜗杆传动的类型:

(二)蜗杆的形成 导程角y→轮齿方向与端面的夹角 螺旋角β→轮齿方向与轴线的夹角 1.外形:蜗杆→短螺杆 蜗轮→特殊的斜齿轮 螺母的一部分 2具有螺旋传动的特点 Zrm Z gr 自锁条件:γ≤p(当量摩擦角) 效率:7 gr g(y+p’)

(二) 蜗杆的形成  d1 Z1 pa1 1 1 1 1 1 1 1 d Z m d Z m d Z p t g a = = =     (  )   +  = tg tg 导程角  →轮齿方向与端面的夹角 螺旋角β→轮齿方向与轴线的夹角 1.外形: 蜗杆→短螺杆 蜗轮→特殊的斜齿轮 →螺母的一部分 2.具有螺旋传动的特点 自锁条件: γ ≤ρ′(当量摩擦角) 效率:   pa1

3具有齿轮传动的特点→齿条与斜齿轮啮合 受力分析相同 传动比计算同:i=Z2/Z1≠d2/d1 强度计算仿斜齿轮 4蜗轮齿宽方向呈凹弧型→蜗轮部分包容蜗杆 接触线增长/o→承载力个 减少磨损,胶合的机率 ★加工蜗轮滚刀与蜗杆相似 中圆直径=d1 齿顶高=齿根高

3.具有齿轮传动的特点→齿条与斜齿轮啮合 受力分析相同 传动比计算同： ｉ＝Ｚ2／Ｚ1≠ｄ2／ｄ1 强度计算仿斜齿轮 4.蜗轮齿宽方向呈凹弧型→蜗轮部分包容蜗杆 接触线增长 ★ 加工蜗轮滚刀与蜗杆相似 中圆直径＝ｄ1 齿顶高=齿根高 \ 减少磨损, 胶合的机率 / σH↓→承载力↑

(三)蜗杆传动的特点 优点: 1.i很大,一般i=7~80,分度i=500 2.传动平稳噪音低3可自锁,结构紧凑 缺点: 1.Vs大→效率低,发热大→可自锁时η<50% 2需贵重金属一价高 3不宜用于大功率长期工作 s1-2圆柱蜗杆传动的几何参数及尺寸计算 在中间平面内齿轮与齿条啮合,以中间 面的参数为准

(三) 蜗杆传动的特点 优点: 1.ｉ很大，一般ｉ＝7～80, 分度ｉ＝500 2. 传动平稳, 噪音低 3.可自锁, 结构紧凑 缺点: 1.Ｖs大→效率低, 发热大→可自锁时η＜50％ 2.需贵重金属→价高 3.不宜用于大功率长期工作 §11—2 圆柱蜗杆传动的几何参数及尺寸计算 在中间平面内——齿轮与齿条啮合，以中间 面的参数为准

1中间平面(过蜗杆轴线平面) 蜗杆→轴面(x)蜗轮→端面(t) 正确啮合条件: mx=mn=m, ax=an=a 蜗杆一齿条蜗轮一齿轮 y=B2旋向相同 2蜗杆分度圆直径d1 d=mZ d1≠mz g=Z1m/d1,∴d1=Z1mlgy 为减少滚刀的规格数量→d1定为标准值 d1与m搭配表11-2

1.中间平面（过蜗杆轴线平面）    1 2  = tg tg 2.蜗杆分度圆直径ｄ1 ｄ2＝ｍＺ2 ｄ1 ｍＺ1 正确啮合条件: ｍx1＝ｍt2＝ｍ ; x1 ＝ t2 ＝ 旋向相同 ∵ ＝Ｚ1ｍ／ｄ1 , ∴ ｄ1＝Ｚ1ｍ／ ≠ 为减少滚刀的规格数量→ｄ1定为标准值 ｄ1与ｍ搭配 表11—2 蜗杆→轴面(x) 蜗轮→端面(t)

3蜗杆导程角 t gy=Zim/d1 4蜗杆头数Z和蜗轮齿数Z2 z;=1、2、4、6 Z2>28动力传动Zmx=80 5几何尺寸计算表(11-3) 中心距:a=(d1+d2)/2≠m(Z1+Z2)/2 d id-2(ha*+C*)m=d-2.4 m C*=0.2

3.蜗杆导程角γ: ｔgγ＝Ｚ1ｍ／ｄ1 4.蜗杆头数Ｚ1和蜗轮齿数Ｚ2 Ｚ1 =1、2、4、6 Ｚ2＞28 动力传动Ｚmax=80 5.几何尺寸计算 表(11—3) 中心距: a ＝（ｄ1＋ｄ2）／2≠ｍ(Ｚ1＋Ｚ2 )／2 df=d－2(ha*+C*) m= d－2.4 m C*=0.2