第十章蝸桿傳動(dòng)第十章蝸桿傳動(dòng)【本章導(dǎo)讀】蝸桿傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式。本章簡(jiǎn)要介紹蝸桿傳動(dòng)的常見(jiàn)類(lèi)型、傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，討論蝸桿、蝸輪的材料和結(jié)構(gòu)，介紹蝸桿傳動(dòng)的基本設(shè)計(jì)方法，分析蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡問(wèn)題。10.1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型蝸桿傳動(dòng)用于在交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通常交錯(cuò)角為90°，如圖10-1所示。10.1.1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)1．蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)2．蝸桿傳動(dòng)的缺點(diǎn)10.1.2蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型按照蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)（參見(jiàn)圖10-2（a））、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（參見(jiàn)圖10-2（b））和錐面蝸桿傳動(dòng)（參見(jiàn)圖10-2（c））。圖10-2蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型第十章蝸桿傳動(dòng)10.2蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算如圖10-5所示，通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間平面。在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于漸開(kāi)線齒輪與齒條的嚙合。因此，在設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)時(shí)，規(guī)定以中間平面上的參數(shù)和尺寸為基準(zhǔn)，并沿用漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)的計(jì)算公式。圖10-5蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸第十章蝸桿傳動(dòng)第十章蝸桿傳動(dòng)10.2.1蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)有模數(shù)

、壓力角

、蝸桿頭數(shù)

、蝸輪齒數(shù)

、蝸桿螺旋升角

、蝸桿分度圓直徑

、蝸輪螺旋角

、傳動(dòng)比i和中心距a等。10.2.2蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算10.3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)10.3.1蝸桿傳動(dòng)齒面間的滑動(dòng)速度10.3.2蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在蝸桿傳動(dòng)中，由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因，蝸桿螺旋部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒強(qiáng)度，所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。由于蝸桿傳動(dòng)中的相對(duì)速度較大，效率低，發(fā)熱量大，所以蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是蝸輪齒面膠合、點(diǎn)蝕及磨損。

圖1-1水排以鼓風(fēng)煉鐵圖1-2候風(fēng)地動(dòng)儀內(nèi)部推測(cè)圖第十章蝸桿傳動(dòng)10.3.3蝸桿傳動(dòng)的常用材料蝸桿材料一般用碳鋼或合金鋼制成。為了提高其耐磨性，通常要求蝸桿淬火后磨削或拋光。蝸桿的常用材料如表10-4所示。圖10-5蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸第十章蝸桿傳動(dòng)10.3.4蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)1．蝸桿結(jié)構(gòu)蝸桿的直徑較小，常與軸制成一體，稱為蝸桿軸，如圖10-8所示。圖10-8蝸桿軸第十章蝸桿傳動(dòng)2．蝸輪結(jié)構(gòu)蝸輪結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式。①壓配式齒圈和輪芯用過(guò)盈配合連接，配合面處制有定位凸肩。②螺栓連接式。③組合澆注式。圖10-9蝸輪結(jié)構(gòu)第十章蝸桿傳動(dòng)第十章蝸桿傳動(dòng)10.4蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算10.4.1蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判定與受力分析1．蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判定

2．受力分析10.4.2蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算1．蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算2．蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算第十章蝸桿傳動(dòng)10.5蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算10.5.1蝸桿傳動(dòng)的效率閉式蝸桿傳動(dòng)一般有三方面的功率損失：嚙合摩擦損失、軸承摩擦損失和油浴潤(rùn)滑時(shí)的攪油損失。10.5.2蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑1．潤(rùn)滑方式蝸