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1、12 蜗杆传动,12.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何计算,12.1 蜗杆传动的特点和类型,12.3 圆柱蜗杆传动的失效形式、材料和结构,12.6 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算,12.4 圆柱蜗杆传动的受力分析,12.5 圆柱蜗杆传动的强度计算,二级蜗杆蜗轮减速器,12.1 蜗杆传动的特点和类型,续表12.1F1 蜗杆传动的类型按蜗杆形状分,表12.1F1 蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆按螺旋面的形状分,(1) 阿基米德蜗杆,12.1 蜗杆传动的特点和类型,图12.1F1 圆柱蜗杆的齿面形式,(a) 右旋蜗杆,12.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,图12.4 圆柱蜗杆传动的主要参数,(a)
2、,(b),一、圆柱蜗杆传动的主要参数,过蜗杆的轴线又垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面。在中间平面内，蜗杆的轴向模数为ma1、蜗轮的端面模数为mt2；蜗杆的轴向压力角为a1、蜗轮的端面压力角为t2 。,(1) 模数m 与压力角,图12.4 圆柱蜗杆传动的主要参数,(a),(b),(2) 蜗轮蜗杆的正确啮合条件,在中间平面内，模数ma1与mt2 相等；压力角a1与t2 相等；蜗轮与蜗杆的螺旋方向相同，蜗杆分度圆上的导程角与蜗轮分度圆上的螺旋角相同。,图12.4 圆柱蜗杆传动的主要参数,当蜗杆n1转时，将在轴向推进n1z1p 的距离；该距离对应蜗轮转过的弧长n2z2p 。 为此得传动比 i为,(a)
3、,(b),(3) 传动比 i,根据螺旋线的旋向，将蜗杆分为左旋与右旋。一般多采用右旋蜗杆。 蜗杆分度圆柱上的导程角1与蜗杆的直径系数q分别为,(4) 蜗杆的直径系数,由于蜗杆的齿数 z1 较少，z1 通常取1，2，4，蜗轮的齿数 z2 通常取2880，所以，蜗杆与蜗轮传动的传动比 i1/2z2/ z1 较大，通常在2880之内。,q 被规定为若干个值，取值范围为818。蜗杆的分度圆直径 d1与模数m又被规定为若干组数值（GB/T10085-1988），由强度计算确定选择哪一组。,定义 为蜗杆的直径系数，用 q 表示。,(5) 齿面间的相对滑动速度,蜗杆传动的标准中心距 a 为,蜗杆导程角 ta
4、n = Z1 m / d1 蜗轮螺旋角 = 齿 顶 高 ha1 = h*am ha2 = h*a m 齿 根 高 hf1 = (h*a+c*) m hf2 = (h*a+c*) m 全 齿 高 h = ha+hf = (2h*a+c*) m h*1 c*0.2 分度圆直径 d1 = m q1 d2 = m Z2 齿顶圆直径 da1 = d1+2ha1 da2 = d2+2ha2 齿根圆直径 df1 = d12hf1 df2 = d2 2hf2 中 心 距 a= (d1 + d2) /2 = m(q + z2) /2,12.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算,表12.3F01 蜗轮材料及其基本许
5、用应力H 和F (N/mm2),一、圆柱蜗杆传动的失效形式及材料选择,12.3 圆柱蜗杆传动的失效形式、材料和结构,表12.3F02 无锡青铜、黄铜及铸铁的基本许用接触应力H (N/mm2),蜗杆一般用碳钢或合金钢制成，常用20Cr 、12CrNi3A 、20CrMnTi、45、40Cr、35SiMn 。,二、蜗杆和蜗轮的结构,图12.8 蜗杆与蜗轮的结构,图12.8 蜗杆与蜗轮的结构,Ft1、 Ft1、 Ft1、 Ft1与T1、T2的关系分别为,蜗轮的材料相对较弱，仅计算蜗轮的H 与F，将蜗轮视为斜齿轮，将式（11.8）、将式（11.10）作为计算H 与F 的基础。,12.4 圆柱蜗杆传动的
6、受力分析,12.5 圆柱蜗杆传动的强度计算,12.5 圆柱蜗杆传动的强度计算,(1) 蜗轮齿面接触疲劳强度计算,(2) 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算,12.5 圆柱蜗杆传动的强度计算,(3) 蜗杆的刚度计算,12.5 圆柱蜗杆传动的强度计算,图12 .10 蜗杆传动中蜗杆的受力分析,在Ft1、Fr1的作用下，蜗杆的弯曲变形计算与刚度校核分别为,12.6 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算,蜗杆传动的效率包含啮合摩擦效率1、支承轴承的机械效率2、蜗轮搅动润滑油的效率3。,12.6.1 蜗杆传动的效率,啮合摩擦效率1为,与齿面相对滑动速度VS相关，见表12.7。VS为,12.6.2 蜗杆传动的润滑,表12. 9 蜗杆传动润滑方式的选择,12.6 .3 蜗杆传动的热平衡计算,t0环境温度，设计时取t0 = 20； P1蜗杆传动的功率，kW； 蜗杆传动的总效率； A箱体的散热面积，m2； t散热系数，W/(m2),END,
