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1、聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系 第第5 5章章 蜗杆传动蜗杆传动学学习目的：目的： 1、了解、了解蜗杆杆传动的的类型、运用特点，型、运用特点，蜗轮蜗杆的杆的构造；构造； 2、掌握普通、掌握普通圆柱柱蜗杆杆传动的主要参数；的主要参数； 3、掌握、掌握蜗杆杆传动的失效方式、的失效方式、设计准那么及常用准那么及常用资料；料； 4、掌握普通、掌握普通圆柱柱蜗杆杆传动的受力分析及的受力分析及强度度计算算方法；方法； 5、了解、了解蜗杆杆传动的效率及的效率及热平衡平衡计算。算。重点内容：重点内容： 1、掌握、掌握蜗杆杆传动的失效方式及的失效方式及设计准那么；准那么； 2、掌握普通
2、、掌握普通圆柱柱蜗杆杆传动的受力分析和的受力分析和设计计算。算。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.1 5.1 概述概述作用：作用： 用于用于传送空送空间交交错轴之之间的回的回转运运动和和动力。力。 普通普通蜗杆自杆自动、蜗轮从从动。构成：假构成：假设单个斜个斜齿轮的的齿数很少如数很少如z1=1z1=1而且而且很大很大 时，轮齿在在圆柱体上构成多圈完好的螺旋。柱体上构成多圈完好的螺旋。111所得所得齿轮称称为: :蜗杆。杆。而而啮合件称合件称为: :蜗轮。蜗杆蜗杆222蜗轮蜗轮聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系改良措施：将刀具做成改良措施：将刀具做
3、成蜗杆状，用范成杆状，用范成法切制法切制蜗轮，所得，所得蜗轮蜗杆杆为线接触。接触。点接触点接触优点：点： 传动比大、构造比大、构造紧凑、凑、传动平平稳、噪声小、噪声小、自自锁性。分度机构：性。分度机构：i=300, 通常通常i=1080缺陷：缺陷： 传动效率低、效率低、蜗轮齿圈用青圈用青铜制造，本制造，本钱高。高。线接触线接触摩擦、磨摩擦、磨损严重。重。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系机床：数控任机床：数控任务台、分度机构台、分度机构汽汽车：转向器向器冶金：冶金：资料运料运输矿山：开采山：开采设备起重运起重运输：提升：提升设备、电梯、自梯、自动扶梯扶梯运用：运用：聊城大
4、学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系类型型环面面蜗杆杆传动 圆柱柱蜗杆杆传动 锥蜗杆杆传动 普通普通圆柱柱蜗杆杆传动 圆弧弧圆柱柱蜗杆杆传动ZC 环面面蜗杆杆锥蜗杆杆圆柱柱蜗杆杆5.1.1 蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系普通圆柱蜗杆普通圆柱蜗杆类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 普通普通圆柱柱蜗杆的杆的齿面普通是在面普通是在车床上用直床上用直线刀刃刀刃的的车刀切制而成，刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的刀安
5、装位置不同，加工出的蜗杆杆齿面的面的齿廓外形不同。廓外形不同。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系圆弧圆柱蜗杆圆弧圆柱蜗杆类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 圆弧弧圆柱柱蜗杆杆传动与普通与普通圆柱柱蜗杆杆传动的区的区别仅是加工用的是加工用的车刀刀为圆弧刀刃。弧刀刃。传动特点：特点：1 传动传动效率高，普通可达效率高，普通可达90%以上；以上；2 承承载载才干高，才干高，约为约为普通普通圆圆柱柱蜗蜗杆的杆的1.52.5倍；倍；3 构造构造紧紧凑。凑。聊城大学聊
6、城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系 类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德阿基米德蜗杆杆ZA渐开开线蜗杆杆ZI 法向直廓法向直廓蜗杆杆ZN 锥面包面包络圆柱柱蜗杆杆 ZK阿基米德螺线阿基米德螺线2单刀加工刀加工阿基米德阿基米德蜗杆杆(ZA)聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德蜗杆阿
7、基米德蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA双刀加工双刀加工阿基米德螺线阿基米德螺线特点：便于特点：便于车削加工，削加工，但磨削困但磨削困难聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK 渐开开线
8、蜗杆杆(ZI)渐开开线蜗杆杆渐开线渐开线基圆基圆特点：便于特点：便于车削加工，可削加工，可滚铣，可平面砂，可平面砂轮磨削。磨削。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系延伸渐开线延伸渐开线类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK dx车刀对中齿厚中心法面车刀对中齿厚中心法面法向直廓法向直廓蜗杆杆(ZN)聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系
9、汽车工程系类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN) dx延伸渐开线延伸渐开线2车刀刀对中中齿槽中心法面槽中心法面特点：便于特点：便于车削加工，削加工，直母直母线砂砂轮磨磨齿。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆
10、传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK 锥面包面包络圆柱柱蜗杆杆(ZK)2近似于阿基米德螺线近似于阿基米德螺线是一种非是一种非线性螺旋性螺旋齿面面蜗杆。不能在杆。不能在车床上加床上加工，只能工，只能铣削或磨削，削或磨削，加工加工时工件作螺旋运工件作螺旋运动，刀具作旋刀具作旋转运运动。砂轮砂轮聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆
11、弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动ZC 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK 环面面蜗杆杆传动特点：特点： 1 传动传动效率高，普通可达效率高，普通可达8590%；2 承承载载才干高，才干高，约为约为阿基米德阿基米德蜗蜗杆的杆的24倍；倍；3 要求制造和安装精度高。要求制造和安装精度高。环面蜗杆环面蜗杆聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系锥蜗杆锥蜗杆类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱蜗圆弧圆柱蜗杆传动杆传动
12、ZC 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA渐开线蜗杆渐开线蜗杆ZI 法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆ZN 锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆ZK 锥蜗杆杆传动特点：特点： 1 同同时时接触的点数接触的点数较较多，重合度大；多，重合度大； 2 传动传动比范比范围围大，普通大，普通为为10360； 3 承承载载才干和才干和传动传动效率高；效率高； 4 制造安装制造安装简简便，工便，工艺艺性好。性好。 阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆ZA最常用最常用聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系d d蜗杆旋向：左旋、右旋杆旋向：左旋、右旋( (常用常用) )1111精度等精度等级：对于普通于普通动力力传动，按如下等
13、，按如下等级制造：制造：v1 5 m/s -7级级精度；精度；v1 3 m/s -8级级精度；精度；v1 1.5 m/s -9级级精度；精度；断定方法：与螺旋和斜断定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判的旋向判别方法一方法一样。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.2 5.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算中中间平面平面 经过蜗杆杆轴线并垂直于并垂直于蜗轮轴线的平面。的平面。5.2.1 5.2.1 主要参数主要参数中间平面中间平面正确正确啮合条件是中合条件是中间平面内参数分平面内参数分别相等：相等：2mt2=ma1=m在中在中间平
14、面内，平面内，蜗轮蜗杆相当于杆相当于齿轮齿条条啮合合1 1、正确、正确啮啮合条件合条件t2 =a1=聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系压力角力角: =20模数模数m m取取规范范值，与，与齿轮模数系列不同。模数系列不同。分度分度传动，引荐用，引荐用 =15 =15动力力传动，引荐：，引荐：=25=252 2、模数、模数m m和和压压力角力角 第一系列第一系列1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40第二系列第二系列1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12
15、, 14蜗杆模数蜗杆模数m m值值 GB10088-88 GB10088-88蜗轮蜗杆杆轮齿旋向一旋向一样。蜗轮右旋右旋蜗杆右旋杆右旋ZA：aZI、ZN、ZK：n聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系为了减少加工了减少加工蜗轮滚刀的数量，刀的数量，规定定d1d1只能取只能取规范范值。定定义s=es=e的假想的假想圆柱称柱称为蜗杆的分度杆的分度圆柱。柱。d1d1e es sd2d23.3.蜗蜗杆的分度杆的分度圆圆直径直径d1d1规定比定比值 为蜗杆的直径系数。杆的直径系数。q=d1/m普通取普通取:q = 8 :q = 8 1818。 m不不变变的的话话，q,d1,蜗蜗杆杆刚刚
16、度度聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系表表5-2 普通圆柱蜗杆根本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配普通圆柱蜗杆根本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系4、传动传动比比i、蜗蜗杆杆头头数数z1和和蜗轮齿蜗轮齿数数z2蜗杆杆头数数z1 ：即螺旋：即螺旋线的数目的数目蜗杆杆转动一一圈圈，相相当当于于齿条条挪挪动z1个个齿，推，推进蜗轮转过z1个个齿。通常：通常： z1=1 2 4 6dn2n1i = 传动比：比：z1z2 = 蜗轮齿数：数： z2= i z1 为防止根切：防止根切： z2 17普通情况：普通情况： 28z280 假
17、想象得到大假想象得到大 i , 可取：可取： z1=1，但，但传动效率低。效率低。对于大功率于大功率传动 , 可取：可取：z1=2，或，或 4。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系表表5-3 蜗杆头数蜗杆头数z1与蜗轮齿数与蜗轮齿数z2的引荐值的引荐值传动比比i 5 715 1430 2982 蜗杆头数蜗杆头数z1 6 4 2 1 蜗轮齿数蜗轮齿数z2 2931 2961 2961 2982 5、蜗蜗杆的杆的导导程角程角将分度将分度圆柱展开得：柱展开得：= z1 pa/d1 = mz1/d1 tan1=l/d1 d1d1lpapa11d1d11 1116、中心距、中心距a
18、= r1+r2 = m(q +z2)/2= z1/q 聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.2.3普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算(表表)由由蜗杆杆传动的功用，以及的功用，以及给定的定的传动比比 i , z1 z2 计算求得算求得 m、d1 计算几何尺寸算几何尺寸表表 5-4 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 名名 称称 计计 算算 公公 式式 蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径 齿顶高齿顶高 齿根高齿根高 顶圆直径顶圆直径 根圆直径根圆直径 蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距
19、 径向间隙径向间隙 中心距中心距 蜗蜗 杆杆蜗蜗 轮轮d1 =mq d2=mz2 ha=m ha=m df =1.2mq df =1.2mq da1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m(q-2.4) df2=m(q-2.4) pa1=pt2= px= mc=0.2 ma=0.5(d1 + d2) m=0.5m(q+z2)聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.3 蜗蜗杆杆传动传动的失效方式、的失效方式、设计设计准那么和准那么和资资料料5.3.1 失效方式和失效方式和设计设计准那么准那么a. 失效方式：失效方式：齿齿面点面点蚀蚀、胶合和磨、胶合和磨损损，通常，通常
20、发发生在生在蜗轮蜗轮。 b. 设计设计准那么：准那么：1)闭闭式：按接触式：按接触强强度度设计设计，按弯曲，按弯曲强强度校核度校核(Z290)， 延延续续任任务务，要，要进进展展热热平衡平衡计计算。算。2)开式：按弯曲开式：按弯曲强强度度进进展展设计设计。* 蜗杆的杆的刚度度计算算 为了防止了防止蜗杆杆刚度缺乏引起的失效，度缺乏引起的失效，应进展：展：聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.3.2 常用资料常用资料资料料蜗轮齿圈采用青圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。：减摩、耐磨性、抗胶合。资料牌号料牌号选择表表5-5：高速重高速重载蜗杆：杆：20Cr,20CrMnTi(渗
21、碳淬火渗碳淬火5662HRC) 或或40Cr 42SiMn 45 (外表淬火外表淬火4555HRC)普通普通蜗杆：杆：40 45 钢调质处置置(硬度硬度为220250HBS)蜗轮资料：料： vS 12 m/s时 ZCuSn10P1锡青青铜制造。制造。vS 12 m/s时时 ZCuSn5Pb5Zn5锡锡青青铜铜vS 6 m/s时时 ZCuAl10Fe3铝铝青青铜铜。vS 2 m/s时时 球墨球墨铸铁铸铁、灰、灰铸铁铸铁。蜗杆采用碳素杆采用碳素钢与合金与合金钢：外表光：外表光洁、硬度高。、硬度高。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.4.1 蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分
22、析5.4 普通圆柱蜗杆传动承载才干计算普通圆柱蜗杆传动承载才干计算Ft2Fr2Fa2Ft1Fr1Fa122法向力可分解法向力可分解为三个分力三个分力: :圆周力周力 Ft Ft轴向力向力 Fa Fa径向力径向力 Fr Fr且有如下关系且有如下关系Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / d1 =2T2 / d2 = Ft2 tan T1 、T2分分别为别为作用在作用在蜗蜗杆与杆与蜗蜗轮轮上的扭矩上的扭矩T2= T1 i 11聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系1111伸出右手，四指伸出右手，四指顺蜗杆杆转向，那么向，那么蜗杆所受杆所受轴向向力
23、的方向与拇指指向一力的方向与拇指指向一样。用手用手势确定确定蜗轮的的转向：向：左旋左旋蜗杆：用左手判杆：用左手判别，方法一，方法一样2222ar1r212pv212p右旋右旋蜗杆杆Fa1Fa1v2聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系12p蜗杆杆传动受力方向的断定：受力方向的断定： Fr1Fr222)蜗轮蜗轮切向力指向与其切向力指向与其转动转动方向一致，且方向一致，且 Ft2=-Fa1 ；4)蜗轮蜗蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的杆所受径向力垂直于各自的轴线轴线，且，且 Fr1=-Fr2 ；3)蜗蜗杆切向力指向与其杆切向力指向与其转动转动方向相反，且方向相反，且 Ft1=-Fa
24、2 ； 1)蜗蜗杆所受扭矩杆所受扭矩T1与与转动转动方向方向1一一样样；T1T1Ft1Fa2Ft1Fa2Ft2Fa111Fa1Ft2聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系Ft2Fa12Ft1Fa2Fr2Fr1聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系Fa3Fa2Ft1Fa1Ft2Fr2Fr11聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系一、一、蜗轮齿面接触疲面接触疲劳强度度计算算MPa-蜗轮资蜗轮资料的料的许许用接触用接触应应力，力，MPaK-载载荷系数，取荷系数，取K = KA Kv K 5.4.2 蜗蜗杆杆传动传动的的强强度度计计算算mmZ- 接
25、触接触线长线长度和曲率半径度和曲率半径对对接触接触强强度的影响系数。度的影响系数。ZE-资资料系数料系数聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 d1/a3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 影响系数影响系数ZZZC蜗杆蜗杆表表5-6 5-6 运用系数运用系数KAKA任务类型任务类型 I II III I II III 载荷性质载荷性质 均匀、无冲击均匀、无冲击 不均匀、小冲击不均匀、小冲击 不均匀、大冲击不均匀、大冲击 每小时启动次数每小时启动次数 50 50 起动载荷起动载荷 小小 较较 大大
26、 大大 KA 1 1.15 1.2 动载系数系数Kv Kv ， 当当V2 3 m/s , Kv=11.1 V2 3 m/s , Kv=11.1 当当V2 V2 3 m/s , Kv=1.11.2 3 m/s , Kv=1.11.2 齿向向载荷分布系数荷分布系数K K ，当，当载荷平荷平稳时 , ,取取K =1 K =1 当当载荷荷变化化时 , ,取取K =1.11.3 K =1.11.3 ZA,ZI,ZN,ZK蜗杆蜗杆图5.12 圆柱柱蜗杆杆传动的接的接触系数触系数Z聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系表表5-8 5-8 灰灰铸铁及及铸铝铁青青铜蜗轮的的许用接触用接触应力力
27、H MPaH MPa材材 料料 滑动速度滑动速度 vs(m/s) vs(m/s)蜗蜗 杆杆 蜗蜗 轮轮 0.25 0.25 0.5 1 2 3 4 45 其他情况其他情况 HRC45 HRC45 其他其他 滑滑动速度速度 fv v fv v fv v fv v fv v 0.01 0.11 6 17 0.12 651 0.18 1012 0.18 1012 0.19 10450.10 0.08 4 34 0.09 543 0.13 724 0.14 758 0.16 9050.50 0.055 309 0.065 343 0.09 509 0.09 509 0.1 5431.00 0.045
28、235 0.055 309 0.07 4 0.07 4 0.09 5092.00 0.035 2 0.045 235 0.055 309 0.07 4vs m/s聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系由由热平衡条件：平衡条件： 1= 1= 2, 2, 得：得：ti = t0 + ti = t0 + d S1000P1(1-) 其中：其中：P1-P1-蜗杆杆传送的功率；送的功率；d-外表散外表散热热系数；普通取：系数；普通取：d=8.1517.45 W/(m2 )S-S-散散热热面面积积, m2, , m2, 指箱体外壁与空气接触而内壁被油指箱体外壁与空气接触而内壁被油飞溅飞溅
29、到的箱壳面到的箱壳面积积。对对于箱体上的散于箱体上的散热热片，其散片，其散热热面面积积按按50%50%计计算。算。摩擦摩擦损耗耗产生的生的热量量: 1=1000P1(1-) : 1=1000P1(1-) 箱壁分箱壁分发的的热量量: 2=d S(ti- t0 ) : 2=d S(ti- t0 ) -蜗蜗杆杆传传送的效率；送的效率；ti-任任务务油温，普通取：油温，普通取：6070 t0-任任务环务环境温度，普通取：境温度，普通取：20 坚持任持任务温度所需散温度所需散热面面积：S = m2d (ti t0)1000P1(1-) 5.5.3 蜗蜗杆杆传动传动的的热热平衡平衡计计算算聊城大学聊城大学
30、 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系 当任当任务油温：油温： ti ti 80 80 或散或散热面面积缺乏缺乏时，应采取采取散散热措施：措施：1 1 添加散添加散热热面面积积-加散加散热热片；片；2 2 提高外表提高外表传热传热系数系数-加加风风扇、冷却水管、循扇、冷却水管、循环环油冷却。油冷却。油泵油泵冷冷却却器器冷冷却却水水聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系蜗杆传动的散热措施蜗杆传动的散热措施聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5.6
31、 蜗杆传动的构造蜗杆传动的构造蜗杆的构造杆的构造:通常与通常与轴制成一体制成一体z1=1或或2时时：b1 (11+0.06z2)mmz1= 4时时: b1 (12.5+0.09z2)mmb1 蜗杆杆轴蜗杆杆长度度b1b1确确实定：定：1)无退刀槽构造：加工螺旋部分无退刀槽构造：加工螺旋部分时时只能用只能用铣铣制的方法。制的方法。2) 有退刀槽：加工螺旋部分有退刀槽：加工螺旋部分时时可用可用车车制或制或铣铣制的方法。制的方法。聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系蜗轮齿宽角角 90130 轮圈厚度圈厚度 C 1.6m+1.5 mm轮缘宽度度B 0.75da 0.67 da 蜗轮
32、顶圆直径直径de2 da2 +2m da2 +1.5m da2 +2m 蜗杆头数蜗杆头数Z11 2 4蜗轮的常用构造：的常用构造：整体式整体式组合式合式过盈配合盈配合de2de2de2de2BBBBccc组合式合式螺栓螺栓联接接组合式合式铸造造骑缝螺螺钉48个，孔心向硬个，孔心向硬边偏移偏移=23mm聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系整体式蜗轮整体式蜗轮齿圈式蜗轮齿圈式蜗轮聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系铰制孔螺栓衔接式铰制孔螺栓衔接式拼铸式拼铸式聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系1、与、与齿轮传动齿轮传动相比相比较较， 不能
33、作不能作为蜗为蜗杆杆传动传动的的优优点。点。A、传动传动平平稳稳B、传动传动比可以比可以较较大大C、可、可产产生自生自锁锁D、传动传动效率高效率高2、阿基米德、阿基米德圆圆柱柱蜗蜗杆与杆与蜗轮传动蜗轮传动的的 模数，模数，应应符合符合规规范范值值。A、端面、端面B、法面、法面C、中、中间间平面平面3、在、在规规范范蜗蜗杆杆传动传动中，中，蜗蜗杆杆头头数一定数一定时时，假，假设设增大增大蜗蜗杆直径系数，杆直径系数，将使将使传动传动效率效率 。A、提高、提高B、减小、减小C、不、不变变D、增大也能、增大也能够够减小减小4、在其它条件一、在其它条件一样时样时，假，假设设添加添加蜗蜗杆杆头头数，那么滑
34、数，那么滑动动速度速度 。A、添加、添加B、不、不变变C、减小、减小D、能、能够够添加也能添加也能够够减小减小DCBA聊城大学聊城大学 汽车学院汽车学院 汽车工程系汽车工程系5、蜗蜗杆常用杆常用资资料是料是 。A、HT150B、ZCuSn10P1C、45号号钢钢D、GCr156、对蜗对蜗杆杆传动进传动进展展热热平衡平衡计计算，其主要目的是算，其主要目的是为为了防止温升了防止温升过过高高导导致致 。A、资资料的机械性能下降料的机械性能下降B、光滑油、光滑油蜕变蜕变C、蜗蜗杆杆热变热变形形过过大大D、光滑条件、光滑条件恶恶化而化而产产生胶合失效生胶合失效7、在、在蜗蜗杆杆传动设计传动设计中，除中，除规规定模数定模数规规范化外，范化外，还规还规定定蜗蜗杆直径杆直径取取规规范范值值，其目的是，其目的是 。A、限制加工、限制加工蜗蜗杆的刀具数量杆的刀具数量B、限制加工、限制加工蜗轮蜗轮刀具的数量，并便于刀具的刀具的数量，并便于刀具的规规范化范化C、便于装配、便于装配D、提高加工精度、提高加工精度CDB
