第十二章 蜗杆传动
§蜗杆传动的特点和类型 §圆柱蜗杆传动的主要参数 §蜗杆传动的失效形式、材料和结构 §圆柱蜗杆传动的效率、润滑
《机械设计基础 》
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传，蜗轮是从动件。
第三节蜗杆传动的失效形式、材料和结构
二、蜗杆和蜗轮的结构
由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体（蜗杆 轴），当蜗杆的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。
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。
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蜗杆导程角
蜗轮螺旋角 径向间隙 标准中心距
第十二章 蜗杆传动
符号
d ha
hf da
df
c
a
计算公式
蜗杆
蜗轮
d1 mq
d2 mz
ha m h f 1.2m
d a1 (q 2)m da2 (Z2 2)m
d f 1 (q 2.4)m arctg Z1
q
d f 2 (Z 2 2.4)m
第十二章 蜗杆传动
第六节圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
二、蜗杆传动的润滑
➢ 目的：减摩、散热。 ➢ 润滑油的粘度和给油方法可参照表11-5选取。 ➢ 一般根据相对滑动速度选择润滑油的粘度和给油方法。
蜗杆下置时，浸油深度应为蜗杆的一个齿高； 给油方法： 油池润滑： 蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮外径的 1/6～1/3。
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 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；
锥蜗杆传动 重合度大；承载能力和效率较高。
本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。
三、蜗杆传动的精度等级
分为12个精度等级，常用5～9级。
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
一、蜗杆传动的特点：
1．传动比大，一般 i =10~80，最大可达1000； 2．重合度大，传动平稳，噪声低； 3．结构紧凑，可实现反行程自锁； 4． 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低； 5. 蜗轮的造价较高。
主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
二、蜗杆传动的类型
普通圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆传动
阿其基齿米面德一蜗般杆是（在车ZA床蜗上杆用）直线刀刃的
渐车开刀线切蜗制杆而成（，Z车I蜗刀杆安）装位置不同， 法加向工直出廓的蜗蜗杆杆（的Z齿N廓蜗形杆状）不同。
用值选取。
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
3.蜗杆直径系数q和导程角γ 直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即：
q d1 m
d1 = q m≠z1m
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c 0.2m
a 0.5N(odr1thwd2e)stA0.&5(Fq Uzn2i)versity
第三节蜗杆传动的失效形式、材料和结构
一、蜗杆传动的失效形式及材料选择
主要失效形式：胶合、磨损、点蚀、轮齿折断。
蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢。 蜗轮常用材料青铜
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圆锥蜗杆
普通圆柱蜗杆
（按刀具位置不同）
阿基米德蜗杆 延伸渐开线（法向直廓）蜗杆 渐开线蜗杆
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
一、圆柱蜗杆传动的主要参数:
1. 模数m和压力角α
主平面
β1 γ=β
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按蜗杆的外形分类
圆 柱 蜗 杆 传
环 面 蜗 杆
动
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锥蜗杆
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
蜗杆分左旋和右旋。
蜗杆还有单头和多头之分。
左 旋
右 旋
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蜗杆的类型
圆柱蜗杆
环面蜗杆
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
➢ 如图所示蜗杆螺旋面与分度圆柱的交线为螺旋线。
d1
d1
px px pz
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
表12-3 蜗杆传动的几何尺寸计算
名称 分度圆直径
齿顶高 齿根高
齿顶圆直径
齿根圆直径
喷油润滑
➢ 为减小搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深。蜗杆线速 度v2>4m/s时，常将蜗杆置于蜗轮之上，形成上置式传 动，由蜗轮带油润滑。
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第六节圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
三、蜗杆传动的热平衡计算
➢ 由于蜗杆传动效率低、发热量大，若不及时散热，会引起箱 体内油温升高、润滑失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶 合。因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。
➢ 热平衡：在单位时间内，摩擦产生的热量等与散发的热量。 ➢ 在闭式传动中，热量系通过箱壳散逸，且要求箱体内的油温
t(℃) 和周围空气温度 t0(℃) 之差不超过允许值
t 1000P1(1) t
t A
– 式中：△t——温度差， △t=t-t0;
(12 11)
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
2.传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 ❖ 设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2，当蜗杆转一周时，蜗轮转
过 z1 个齿( z1 / z2周)。因此，其传动比为
i n1 z2 d 2 n2 z1 d1
(12 1)
❖ 常取，z1＝1，2，4，6。 可根据传动比，参考表 12-2中的荐