蜗杆传动受力方向判断
三、蜗杆传动强度计算 四、蜗杆的刚度计算 五、蜗杆传动的精度等级
普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
一、蜗杆传动的效率
普通蜗杆传动的效率润滑与热 平衡1
h h1 h2 h3
h1─计及啮合摩擦损耗的效率；
h2─计及轴承摩擦损耗的效率；
h3─计及溅油损耗的效率。
h1是对总效率影响最大的因素，可由下式确定：
2、设计准则
闭式传动多因齿面胶合或点蚀失效。通常先按齿面接触强度进 行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度；此外，还应做热平衡核算。
开式传动多发生齿面磨损和轮齿折断，因此以保证齿根弯曲 疲劳强度为主要设计准则。
普通蜗杆传动的承载能力计算
3、常用材料
为了减摩，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色金属（铜合金、铝合金）。 高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或40、45钢、40Cr淬火。 低速中轻载的蜗杆可用40、 45钢调质。 蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝铁青铜、灰铸铁等。
h1
tan g tan(g v )
式中：g－蜗杆的导程角； v－当量摩擦角。
因为 tan g z1m 所以
d1
效率与蜗杆头数的大致关系为：
Z1↑→γ↑→η↑
蜗杆头数
１
２
４
６
总效率
0.70
0.80
0.90
0.95
普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
二、蜗杆传动的润滑
普通蜗杆传动的效率润滑与热平衡2
普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸
1、模数 m 和压力角 a
普通蜗杆传动的参数与 尺寸1
蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、
压力角相等，即
ma1= mt2 = m
aa1= at2
2、蜗杆的分度圆直径 d1 由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制
滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆 直径 d1。直径 d1与模数 m 的比值（q = d1 ／m）称为蜗杆的直径系数。
润滑的主要目的在于减摩与散热。具体润滑方法与齿轮传动的润滑相近。
润滑油
润滑油的种类很多，需根据蜗杆、蜗轮配对材料和运转条件选用。
润滑油粘度及给油方式
常用润滑油
一般根据相对滑动速度及载荷类型进行选择。给油方法包括：油池润
滑、喷油润滑等。若采用喷油润滑，喷油嘴要对准蜗杆啮入端，而且要控
制一定的油压。
详细介绍
详细内容
3、蜗杆的头数 z1 较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效
率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通 常蜗杆头数取为1、2、4、6。
普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸
4、导程角 g
tan g z1m z1m d1 d1
在 m 和 d1 为标准值时，z1↑→g↑
工简单时，可选用阿基米德圆柱蜗杆传动。
要求自锁的低速轻载传动，可选用单头阿基米德圆柱蜗杆传动。
锥蜗杆传动
速度高、要求较精密、蜗杆头数较多的传动，且要求加工简单时，可 选用渐开线圆柱蜗杆传动、锥面包络蜗杆传动或法向直廓蜗杆传动。
重载、高速、要求效率高、精度高的重要传动，可选用圆弧圆柱蜗杆 传动或包络环面蜗杆传动。
润滑油量
润滑油量的选择既要考虑充分的润滑，又不致产生过大的搅油损耗。 对于下置蜗杆或侧置蜗杆传动，浸油深度应为蜗杆的一个齿高； 当蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮外径的1/3。
普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
三、蜗杆传动的热平衡计算
普通转的蜗杆传动，会产生较大的热量。
第十一章 蜗杆传动
§11-0 蜗杆传动概述 §11-1 蜗杆传动的类型 §11-2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 §11-3 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算 §11-4 圆弧圆柱蜗杆传动设计计算 §11-5 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 §11-6 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
圆柱蜗杆传动
要求效率高、蜗杆不磨削的大功率传动，可选用环面蜗杆传动。
普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸
普通蜗杆传动的参数与 尺寸1
垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，称中间平面。 在中间平面上，普通圆柱蜗杆传动就相当于齿条与齿轮 的啮合传动。
在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的参数和尺寸为基准，并沿用
齿轮传动的计算关系 。
7、标准中心距
a
1 2
(d1
d2)
1 2
(q
z2
)m
蜗杆传动的几何尺寸及其计算公式见课本 P246~248。
普通蜗杆传动的承载能力计算
普通蜗杆传动的承载能力计算1
一、蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料
1、失效形式 失效形式：齿面点蚀、齿根折断、齿面胶合、过度磨损等，其中
胶合与磨损 失效最为常见。 由于材料和结构上的原因，失效一般发生在蜗轮轮齿 上。
蜗轮蜗杆螺旋线方向相同，且 g1＝b2
5、传动比 i 6、蜗轮齿数 z2
i n1 z2 d2 n2 z1 d1
普通蜗杆传动的参数与尺寸2
g
d1 (分度圆周长)
m z1m
蜗轮齿数主要取决于传动比，即 z2= i z1 。 z2不宜太小，否则将使传 动平稳性变差； z2也不宜太大，否则会削弱轮齿的弯曲强度或降低蜗杆 的弯曲刚度。 一般取 28＜ z2＜80 。 （Z1与Z2的荐用值表）
普通蜗杆传动的承载能力计算
二、蜗杆传动的受力分析
普通蜗杆传动的承载能力计算2
蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮 的受力分析相似，轮齿在受到法向
载荷 Fn 的情况下，可分解出径向力 Fr 、圆周力 Ft 、轴向力 Fa 。
Ft1
Fa2
2T1 d1
Fa1
Ft2
2T2 d2
Fr1 Fr2 Ft2 tan a
蜗杆传动的类型
蜗杆传动的类型
阿其基齿米面德一蜗般杆是在车渐床开上线用蜗直杆线刀刃的
普通圆柱蜗杆传动 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 法加向工直出廓的蜗蜗杆杆齿面锥的面齿包廓络形圆状柱不蜗同杆。
圆弧圆柱蜗杆传动
蜗杆传动类型选择的原则：
环面蜗杆传动
载荷较小、速度较低、精度要求不高或不太重要的传动，要求蜗杆加
如果产生的热量不能及时散去，则系统的热平衡温度将过高，就会破坏润
滑状态，从而导致系统进一步恶化。
系统因摩擦功耗产生的热量为： Φ1 1000P(1h) 自然冷却从箱壁散去的热量为： Φ2 ad S(to ta )