西南交通大学机械基础系列电子讲稿：《机械设计》精品课程（第二版）_蜗杆传动

蜗杆传动概迷 失效形式与设计准则 材料选择与结构形式 主要参数和几何关系 蝸杆传动受力分析 蜗杆传动的强度计算 蜗杆传动的挠度计算 蜗杄传动的润滑、温度计算

蜗 杆 传 动  蜗杆传动概述  失效形式与设计准则  材料选择与结构形式  主要参数和几何关系  蜗杆传动受力分析  蜗杆传动的强度计算  蜗杆传动的挠度计算  蜗杆传动的润滑、温度计算

彻滤设设第六章蜗杆传动 §1概述 、特点和应用 外形类似: 螺旋与斜齿轮的传动 从中间平面剖开: 齿轮与齿条的传动 (虚拟现实中的蜗杆传动)

机械设计 第六章 蜗杆传动 2 §1 概述 一、特点和应用 外形类似： 螺旋与斜齿轮的传动 从中间平面剖开： 齿轮与齿条的传动 （虚拟现实中的蜗杆传动）

彻滤设设第六章蜗杆传动 3 1、应用 用于传递交错轴之间的回转运动。一般:空间垂直 P750KW(通常17 传递动力时:i=8~100(常用15~50) 传递运动时:i=几百~上千(单头,n↓)

机械设计 第六章 蜗杆传动 3 1、应用 P 750KW（通常＜50KW），Vs 35 m/s （通常＜15 m/s）。 由于 i 大，可用于机床分度机构、仪器仪表中。 2、特点 1）工作平稳：兼有斜齿轮与螺旋传动的优点。 2）i大 1 2 z z i = 蜗杆——1、2、4、6 传递动力时：i=8~100（常用15~50） 传递运动时：i=几百~上千（单头，η↓） 用于传递交错轴之间的回转运动。 一般：空间垂直 为什么？ 优点： 齿轮——z1>17

彻滤设设第六章蜗杆传动 3)结构紧凑、重量轻、噪音小。 4)自锁性能好(用于提升机构)。 缺点: 1)制造成本高,加工困难。 2)滑动速度v大。 3)n低。 4)蜗轮需用贵重的减摩材料。 图139蜗杆传动的相对滑动速度

机械设计 第六章 蜗杆传动 4 3）结构紧凑、重量轻、噪音小。 4）自锁性能好(用于提升机构) 。 缺点： 1）制造成本高，加工困难。 2）滑动速度vs大。 3）η低。 4）蜗轮需用贵重的减摩材料

彻滤设设第六章蜗杆传动 5 二、分类 1、按蜗杆形状分 a)圆柱蜗杆传动 b)环面蜗杆传动 c)锥蜗杆传动 圆柱蜗杆 环面蜗杆 锥蜗杆

机械设计 第六章 蜗杆传动 5 1、按蜗杆形状分 圆柱蜗杆 环面蜗杆 锥蜗杆 二、分类

彻滤设设第六章蜗杆传动 6 中间平面:齿条与渐开 ZA型阿基米德蜗杆 线齿轮啮合 端面:阿基米德螺旋线 圆柱蜗朴Z型渐开线蜗杆端面:渐开线较精密传动 (刀具加工 位置不同)N型:法向直廓蜗杆 a)阿基米德蜗杆 b)渐开线蜗杆 c)法向直廓蜗杆

机械设计 第六章 蜗杆传动 6 ZA型:阿基米德蜗杆 中间平面：齿条与渐开 线齿轮啮合 端面：阿基米德螺旋线 ZI型:渐开线蜗杆 端面：渐开线,较精密传动 ZN型:法向直廓蜗杆 (刀具加工 位置不同) 圆柱蜗杆

彻滤设设第六章蜗杆传动 环面蜗杆:接触齿对数↑,承载↑(1.5~4)倍, n高,但制造安装要求高。 锥蜗杆:啮合齿数多,ε↑,平稳↑,承载↑。 2、按蜗杆头数分 「单头蜗杆:i↑,自锁性↑,n↓ 多头蜗杆:相反 3、按旋向分 左旋般采用右旋 右旋

机械设计 第六章 蜗杆传动 7 锥蜗杆：啮合齿数多，ε↑，平稳↑，承载↑。 环面蜗杆：接触齿对数↑，承载↑（1.5~4）倍， η高，但制造安装要求高。 2、按蜗杆头数分 单头蜗杆：i↑，自锁性↑，η↓ 多头蜗杆：相反 3、按旋向分 左旋 右旋 一般采用右旋

彻滤设设第六章蜗杆传动 精度等级 动力传动:6~9级 12个等级: 测量分度:5级或以上 §2失效形式、材料选择和结构 、失效形式 与齿轮传动类似:点蚀、胶合、磨损、折断 Vs↑→η↓、发热↑→主要为:胶合、磨损、点蚀 蜗轮强度较弱,失效主要发生在蜗轮上

机械设计 第六章 蜗杆传动 8 三、精度等级 12个等级： 动力传动：6~9级 测量分度：5级或以上 §2 失效形式、材料选择和结构 一、失效形式 与齿轮传动类似：点蚀、胶合、磨损、折断 ∵vs↑→η↓、发热↑ →主要为：胶合、磨损、点蚀 蜗轮强度较弱，失效主要发生在蜗轮上

彻滤设设第六章蜗杆传动 材料 Vs↑—→减摩性↑、强度↑一→不能都用硬材料 1、蜗轮——指齿冠部分材料:减摩材料 铸锡青铜:Vs≥12~26m/s 铸铝青铜:V≤10m/s,抗胶合能力差 铸铝黄铜:抗点蚀能力强,耐磨性差,用于ⅴ小场合 HT、QT:Vs≤2m/s 大直径蜗轮:铸铁(蜗杄用青铜) 、蜗杆 碳钢 硬面蜗杆:首选淬火→磨削 材料 热处理 合金钢 调质蜗杆:缺少磨削设备时 选用

机械设计 第六章 蜗杆传动 9 二、材料 vs↑ 减摩性↑ 、强度↑ 不能都用硬材料 1、蜗轮——指齿冠部分材料：减摩材料 铸锡青铜：vs≥12~26m/s 铸铝青铜：vs≤10m/s，抗胶合能力差 铸铝黄铜：抗点蚀能力强,耐磨性差,用于vs小场合 HT、QT：vs≤2m/s 大直径蜗轮：铸铁（蜗杆用青铜） 2、蜗杆 材料 碳钢 合金钢 热处理 硬面蜗杆：首选 淬火→磨削 调质蜗杆：缺少磨削设备时 选用

彻滤设设第六章蜗杆传动 10 三、结构 1、蜗杆:与轴一体。车制、铣制。 3分z 2、蜗轮 整体式 齿冠:用贵重耐磨金属(青铜)铸造(浇铸) 组合式 过盈 轮心:铸铁或铸钢 螺栓(铰制孔) 铸造联接 b)过盈配合联接 C)受剪螺栓联接

机械设计 第六章 蜗杆传动 10 2、蜗轮 整体式 齿冠：用贵重耐磨金属(青铜) 轮心：铸铁或铸钢 铸造（浇铸） 过盈 螺栓（铰制孔） 三、结构 1、蜗杆：与轴一体。车制、铣制。 组合式