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1、蜗杆传动1、按蜗杆形式分类圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 环面蜗杆 锥蜗杆 二、蜗杆传动的类型2 按刀具加工位置分 阿基米德蜗杆 法向直廓蜗杆 渐开线蜗杆 蜗杆传动的类型蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；重合度大；承载能力和效率较高。阿基米德蜗杆（ ZA蜗杆）渐开线蜗杆 （ZI蜗杆）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） 圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动二、蜗杆传动的类型本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。蜗杆传动概述其齿面一般是在车床上用直线刀刃的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆的齿廓形状不同。2、按蜗杆头数分单头蜗杆：i，自锁性，多头蜗杆：3、
2、按旋向分左旋右旋一般采用右旋一 蜗杆传动的失效形式1.齿面间相对滑动速度v；蜗杆传动摩擦磨损严重。2.齿轮的失效形式2 蜗杆传动的失效形式 材料 结构和精度蜗轮齿面的胶合、磨粒磨损（最终导致 断齿）等。3 蜗杆传动的计算准则对于闭式蜗轮传动，通常按齿面接触疲劳强度来设计，并校核齿根弯曲疲劳强度。对于开式蜗轮传动，或传动时载荷变动较大，或蜗轮齿数z2大于90时，通常只须按齿根弯曲疲劳强度进行设计。由于蜗杆传动时摩擦严重、发热大、效率低，对闭式蜗杆传动还必须作热平衡计算，以免发生胶合失效。适用于齿面滑动速度 较高的传动。4. 常用材料蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢锡青铜：铝青铜：灰铸铁：蜗轮常用材料
3、有： 8 m/s 的场合。（抗胶合能力差） 2 m/s 的场合。（抗胶合能力强，抗点蚀能力差）基本要求：足够的强度、减摩擦、耐磨和抗胶合。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。vs减摩性 、强度不能都用硬材料5 蜗杆和蜗轮的结构蜗杆的结构由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体(蜗杆轴)。 无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。 有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度 较前一种差。当蜗杆的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。蜗杆和蜗轮的结构2蜗杆和蜗轮的结构蜗轮的结构为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式
4、蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：整体式蜗轮配合式蜗轮拼铸式蜗轮螺栓联接式蜗轮 组合式蜗轮6 普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择 高 低 精度等级 1，2，6，7，8，9，10，11，12 远景 常用1级精度最高，其余等级依次降低，12级为最低，69级精度应用最多6级精度传动一般用于中等精度的机床传动机构，圆周速度v25m/s7级精度用于中等精度的运输机或高速传递动力场合,速度v27.5m/s8级精度一般用于一般的动力传动中，圆周速度v23m/s9级精度一般用于不重要的低速传动机构或手动机构3 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸主平面(中间平面）：通过蜗杆轴线并与垂直于
5、蜗轮轴线的平面。是蜗杆的轴面是蜗轮的端面ZA蜗杆传动在主平面内，相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。蜗杆传动的设计计算都是以中间平面内的参数和几何关系为标准。一、基本齿廓一、基本齿廓中间平面上基本齿廓和渐开线齿轮基本齿廓基本相同。、二、模数二、模数mm正确啮合条件：轴向 端面标准值(与齿轮不同,表13.4)蜗杆导程角三、齿形角三、齿形角刀具基准齿形的齿形角：阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆：轴向齿形角法向直廓蜗杆：法向齿形角3 蜗杆传动的主要参数与几何尺寸四、蜗杆分度圆直径四、蜗杆分度圆直径d d1 1刀具数量刀具数量刀具数量刀具数量同一m的蜗杆，应对直径d1进行限制d1为标准值d1pxpx加工蜗轮时的滚刀
6、与尺寸与与之啮合的蜗杆尺寸相同，但m一定时，由于z1和的变化，d1是变化的，即需要配备很多加工蜗轮的滚刀。d1m正确啮合条件：mx1= mt2=m= （蜗轮、蜗杆旋向相同）x1=t2=20主要参数与几何尺寸五、蜗杆导程角五、蜗杆导程角 制造困难传递动力时:头数z1 采用多头蜗杆传递运动时:保证自锁( ),z1 ,采用单头蜗杆六、蜗杆直径系数六、蜗杆直径系数q qd1、m为标准值q为导出值,不一定为整数。m一定时，qd1蜗杆刚度z1一定时， q，自锁性 小m蜗杆选用大q，保证强度和刚度适于小P 大m蜗杆选用小q，保证效率适于大P七、七、z z1 1、z z2 2蜗杆头数z1：蜗杆上蜗旋线的数目。
7、z1=1、2、4、6等传递动力：（传动平稳性，避免根切）(z2d2蜗杆轴长刚度) 一般取z2=3280z1z2：互质均匀磨损八、八、i i、u u蜗杆主动时: z1g效率 ，但加工困难。 z1 传动比 i，但传动效率 。九、中心距九、中心距a a（应按系列值选取）十、变位系数十、变位系数1、变位目的：配凑中心距凑中心距凑中心距凑中心距；凑传动比凑传动比凑传动比凑传动比。2、变位方法：与齿轮变位相同, 靠刀具的移位实现变位。故：蜗杆尺寸不能变动，只能对蜗轮变位只能对蜗轮变位只能对蜗轮变位只能对蜗轮变位加工蜗轮时的滚刀与蜗杆尺寸相同，加工时滚刀只作径向移动，尺寸不变。3 变位类型1）齿数不变，凑a
8、x0，正变位 x0 负变位 2）a不变，齿数变化，凑i凑i：（a不变， ）x0齿数x0齿数普通圆柱蜗杆传动与齿轮传动的区别：普通圆柱蜗杆传动与齿轮传动的区别：普通圆柱蜗杆传动与齿轮传动的区别：普通圆柱蜗杆传动与齿轮传动的区别：传动比传动比 i 斜齿齿轮传动斜齿齿轮传动蜗杆传动蜗杆传动 i = d2 / d1 i d2 / d1 m、 法面为标准值法面为标准值中间平面为标准值中间平面为标准值 1= - 2 =, 旋向相同旋向相同 d1 d1= mnz1/cosd1=mq,且为标准值且为标准值 一、蜗杆传动的受力分析轮齿所受的法向力Fn，可分解为：切向力Ft 、径向力Fr 、轴向力Fa。在不计摩擦
9、力时，有以下关系：式中： n蜗轮的法向压力角，T2蜗轮的转矩，蜗杆传动的设计计算方向判定：1）蜗轮转向已知：n1、旋向n2左、右手定则：四指n1、拇指反向：啮合点v2n22）各分力方向Fr：指向各自轮心Ft蜗杆与n1反向蜗轮与n2同向Fa蜗杆：左、右手定则蜗轮：n2n13）旋向判定蜗轮与蜗杆旋向相同。v2练习：n1Fr1Fr2Ft1xFa2Fa1Ft2右旋n2练习右旋求蜗杆的旋向？Fa1求蜗杆的转向？练 习已知：蜗杆轴为输入，大锥齿轮轴为输出，轴转向如图。试：确定蜗轮旋向。1. n4 n3 n2 Ft2 Fa2 2. Fa3 Fa2 Ft1 n1蜗轮右旋n4输出1234蜗杆右旋作业：证明：能自锁的蜗杆传动，其效率小于0.5件1为主动件，根据已知条件对各件进行受力分析，判断各轴的转向和各件的螺旋线方向。要求使中间轴受力最小。
