蝸桿傳動(dòng)第十二章12-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型組成：蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)

用于兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，兩軸的交錯(cuò)角通常為90°。蝸桿通常為主動(dòng)件。1、大,且結(jié)構(gòu)緊湊

2、承載能力高

3、可設(shè)計(jì)成反行程自鎖（只能蝸桿帶動(dòng)蝸輪反之不行）

4、傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪音1、磨損大，效率低

2、蝸桿軸向力較大缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：蝸桿種類(lèi)：圓弧面蝸桿圓弧齒蝸桿普通蝸桿（阿基米德蝸桿）阿基米德蝸桿γ阿基米德螺線

圓弧齒蝸桿圓弧面蝸桿蝸桿種類(lèi)：

左旋右旋（常用）

單頭蝸桿（）：蝸桿上只有一條螺旋線。蝸桿

雙頭蝸桿（）：蝸桿上有二條螺旋線。左旋右旋蝸桿12-2圓柱蝸桿傳動(dòng)的

主要參數(shù)和幾何尺寸一、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)中間平面——通過(guò)蝸桿軸線同時(shí)垂直蝸輪軸線切面。

在中間平面，蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒條與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算都以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。蝸輪在中間平面上是漸開(kāi)線齒形一、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)1)模數(shù)m和壓力角:標(biāo)準(zhǔn)值

m查表12-12)蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)和傳動(dòng)比：（太多加工困難）傳動(dòng)比：

、—蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)速3）蝸桿直徑系數(shù)q和導(dǎo)程角：為了減少加工蝸輪的刀具的數(shù)量并便于標(biāo)準(zhǔn)化制定了蝸桿分度圓標(biāo)準(zhǔn)系列。3）蝸桿直徑系數(shù)q和導(dǎo)程角：——

軸面齒距螺旋線

——

導(dǎo)程3）蝸桿直徑系數(shù)q和導(dǎo)程角：引入蝸桿直徑系數(shù)q，分析：

傳動(dòng)效率高，蝸桿剛度、強(qiáng)度。轉(zhuǎn)速高的蝸桿取較小的值，蝸輪齒數(shù)較多時(shí)取較大的值。4、齒面間滑動(dòng)速度：—蝸桿圓周速度—蝸輪圓周速度5、標(biāo)準(zhǔn)中心距：二、正確嚙合條件（交錯(cuò)成）：在中間平面內(nèi)，蝸桿軸面模數(shù)等于蝸輪端面模數(shù)在中間平面內(nèi)，蝸桿軸面壓力角等于蝸輪端面壓力角蝸桿的導(dǎo)程角等于蝸輪的分度圓柱螺旋角（標(biāo)準(zhǔn)值）（標(biāo)準(zhǔn)值）（相互嚙合的蝸輪蝸桿旋向相同）三、圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算：設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)傳動(dòng)的功用、傳動(dòng)比的要求選擇蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)按強(qiáng)度計(jì)算確定中心距a和模數(shù)m根據(jù)表12-3公式計(jì)算蝸桿、蝸輪幾何尺寸。三、圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算：分度圓直徑：齒頂高：齒根高：蝸桿齒頂圓直徑、蝸輪喉圓直徑：齒根圓直徑：蝸桿軸向齒距、蝸輪端面齒距、徑向間隙：P12-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)一、蝸桿傳動(dòng)的失效形式及材料選擇：失效形式：膠合、點(diǎn)蝕、磨損蝸桿材料：高速重載蝸桿：20Cr、20CrMnTi

（滲碳淬火56~62HRC）

40Cr、42SiMn、45

（表面淬火45~55HRC）蝸桿材料：一般蝸桿采用45、40碳素鋼（調(diào)質(zhì)220~250HBS）低速人力傳動(dòng)中，蝸桿可不經(jīng)熱處理，甚至采用鑄鐵。蝸輪材料：重要的高速蝸桿傳動(dòng)：ZCuSn10P1ZCuSn5Pb5Zn5ZCuAl10Fe3采用球墨鑄鐵、灰鑄鐵，尼龍、增強(qiáng)尼龍。二、蝸輪、蝸桿的結(jié)構(gòu)：蝸桿通常和軸作成一體——蝸桿軸蝸輪結(jié)構(gòu)：整體式組合式：齒圈用有色金屬制造，輪心用鋼或鑄鐵制成。組合式：澆鑄成批制造過(guò)盈聯(lián)接尺寸不大、工作溫度變化小螺栓聯(lián)接尺寸較大、磨損后需更換齒圈12-4蝸桿傳動(dòng)的受力分析一、受力分析（夾角）：總法向力Fn圓周力徑向力軸向力FtFrFa蝸桿蝸桿圓周力：—蝸桿上的轉(zhuǎn)矩方向：蝸桿主動(dòng)，與運(yùn)動(dòng)方向相反。蝸桿軸向力：—蝸桿傳動(dòng)效率—蝸輪上的轉(zhuǎn)矩方向：用左、右手定則判斷蝸桿徑向力：abc在?abc中方向：指向軸心二、蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)向、旋向判別、受力方向判別：1、已知：蝸桿轉(zhuǎn)向求：蝸輪旋向，蝸輪轉(zhuǎn)向。解：蝸輪右旋，根據(jù)右手定則蝸桿左移，若蝸桿不移動(dòng)，蝸輪的圓周速度方向向右，蝸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)。2、判斷蝸桿旋向，分析受力方向：蝸桿主動(dòng)12-5圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要破壞形式：蝸輪齒面膠合，點(diǎn)蝕，磨損。閉式傳動(dòng)：按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),校核蝸桿剛度，當(dāng)時(shí)校核彎曲強(qiáng)度。閉式傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。開(kāi)式傳動(dòng)：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。一.蝸輪齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式：

kA---使用系數(shù)，K=1.1-1.4

－－蝸輪轉(zhuǎn)矩，Nmm

－－蝸輪許用接觸應(yīng)力，Mp

蝸輪齒圈是錫青銅，查表12-4

蝸輪是鋁青銅或鑄鐵，查表12-5zE------材料綜合彈性系數(shù)。Zp－－－接觸系數(shù)，查圖12－11a-----中心距設(shè)計(jì)公式：由驗(yàn)算公式得。根據(jù)值由公式12-10m由表12－1圓整成標(biāo)準(zhǔn)值二.蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：設(shè)計(jì)公式：由值查表12－1決定主要尺寸。三.蝸桿剛度計(jì)算：由切向力和徑向力產(chǎn)生的撓度分別為：12-6圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑

和熱平衡計(jì)算一、蝸桿傳動(dòng)的效率：閉式蝸桿傳動(dòng)的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗軸承中摩擦損耗攪動(dòng)油箱中潤(rùn)滑油的油阻損耗蝸桿傳動(dòng)的總效率（蝸桿主動(dòng)）：分析：1）常采用多頭蝸桿。過(guò)大，蝸桿加工困難。2）時(shí)，蝸桿具有自鎖性，但效率蝸桿傳動(dòng)的總效率：閉式傳動(dòng)：

開(kāi)式傳動(dòng)：二、蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑：潤(rùn)滑不良，輪齒早期發(fā)生膠合或磨損?；瑒?dòng)速度：油浴或噴油潤(rùn)滑?；瑒?dòng)速度：蝸桿置于蝸輪之上，由蝸輪帶油潤(rùn)滑?；瑒?dòng)速度：噴油潤(rùn)滑?；瑒?dòng)速度：油浴潤(rùn)滑。三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算：傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大。閉式傳動(dòng)中，溫度差：?三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算：冷卻措施：溫度超過(guò)許用值時(shí)采用。1）增加散熱面積：合理設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)、鑄出或焊上散熱片。2）提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：在蝸桿上裝電風(fēng)扇2）提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：在箱體油池內(nèi)裝蛇形冷卻水管。用循環(huán)油冷卻。1、蝸桿形成：

蝸桿是用樣板刀（、、）使刀刃與蝸桿的軸線同在一個(gè)水平面，在車(chē)床上加工出。所以蝸桿軸面齒形為標(biāo)準(zhǔn)齒條齒形

*蝸桿、蝸輪的形成：蝸輪是用形狀同蝸桿相似（僅頂圓增大）