第11章 蜗杆传动(包括习题)
第11章蜗杆传动
蜗杆传动的特点、类型及应用
11.1.2 蜗杆传动的特点
1．传动比大 在蜗杆传动中，传动比为蜗轮齿数与蜗杆线数之比：
n1 z 2 i12 n2 z1
（11-1）
通常蜗轮齿数z2=32~80，而蜗杆线数z1=1、2、4、6，故蜗杆 传动的传动比大，而且结构紧凑。 2．传动平稳 因为蜗杆是一个与梯形螺纹相同或相似的连续螺杆，所以与蜗 轮的啮合也是连续的，使得传动平稳，无噪声。 3．效率较低 普通圆柱蜗杆传动在啮合处有较大的相对滑动速度，因而摩擦 损耗大，发热和磨损严重，传动效率低，在自锁时效率仅为0.4~0.5。 为了减摩耐磨，蜗轮常采用贵重的青铜材料制造，蜗杆则多淬硬后 进行磨削，成本较高。
图11-6所示为阿基米德圆柱蜗杆传动的啮合情况。通过蜗杆轴 线并与蜗轮轴线垂直的平面，称为蜗杆传动的中间平面。中间平面 对于蜗杆是轴面；对于蜗轮则是端面。蜗杆传动的计算与加工均以 中间平面上的参数和尺寸为基准。在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮 合可视为齿条与渐开线齿轮的啮合。因此，蜗杆传动的正确啮合条 件是：蜗杆的轴面模数ma1和轴面压力角αa1，应该分别等于蜗轮的 端面模数mt2和端面压力角αt2；当交错角为90°时，蜗杆的分度圆 柱导程角γ应该等于蜗轮的螺旋角β，且两角旋向相同。即
i
n1 z2 d2 n2 z1 d1 tan
（11-5）
返回
机械设计基础
Machine Design Foundation
蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
需要注意的是，蜗杆传动的传动比不等于蜗轮与蜗杆的直径之 比。蜗杆传动减速装置传动比的公称值为：5，7.5，10，12.5，15， 20，25，30，40，50，60，70，80。其中，10，20，40，80为基 本传动比。 例11-1 已知某蜗杆传动，m=8mm，q=10，z1=2，z2=43，ha*=1， c*=0.2。试求蜗杆和蜗轮的主要几何尺寸。 解： 按表11-2计算蜗杆和蜗轮的主要几何尺寸。 ①蜗杆主要几何尺寸 蜗杆分度圆直径 d1=mq=8×10=80mm 蜗杆齿顶圆直径 da1= d1+2ha=（q+2）m=（10+2）×8=96mm 蜗杆齿根圆直径 df1= d1-2hf=（q-2.4）m=（10-2.4） ×8=60.8mm 蜗杆导程角 蜗杆轴向齿距 pa1=πm=3.1416×8=25.133mm ②蜗轮主要几何尺寸 蜗轮分度圆上螺旋角 β=γ=11°18´36″
新版《机械设计基础》课后习题参考答案
机械设计基础习题参考答案机械设计基础课程组编武汉科技大学机械自动化学院第2章 平面机构的自由度和速度分析2-1画运动简图。
134522-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
43512 运动产生干涉解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束 2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b) 解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。
并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
ABCDE解答： a) n=7; P l =10; P h =0，F=3⨯7-2 ⨯10 = 1C 处存在复合铰链。
b) n=7; P l =10; P h =0，F=3⨯7-2 ⨯10 = 1BDECAc) n=3; P l =3; P h =2，F=3⨯3 -2 ⨯3-2 = 1 D 处存在局部自由度。
d) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4 -2 ⨯5-1 = 1A BCDEFGG'HA BDCEFGHIJe) n=6; P l=8; P h=1，F=3⨯6 -2 ⨯8-1 = 1 B处存在局部自由度，G、G'处存在虚约束。
过程装备基础 第11章 齿轮传动与蜗杆传动
rb2 ’
ra2
2 OO 2 2
24
啮合线
点击图标播放
25
11.5
斜齿圆柱齿轮传动
11.5.1 斜齿圆柱齿轮的形成及其传动特点
(1)齿廓曲面的形成 基圆柱上的螺旋角： b 分度圆柱上的螺旋角：
发生面 K K A 发生面 发生面 K
渐开线 ？端面齿形
b
K
A
B
A B
A
直齿轮齿廓曲面的形成
40
(5)齿面塑性变形
原因：用软钢或其它较软的材料制造的齿轮在重 载下工作。 条件：低速、起动频繁和瞬时过载。 现象：渐开线形状被破坏，瞬时传动比不恒定。 措施：提高齿面硬度，采用油性好的润滑油。
41
11.6.2 齿轮材料及热处理 (1)齿轮材料
45号钢 中碳合金钢 金属材料 低碳合金钢 最常用，经济、货源充足 40Cr、40MnB、35SiMn等 20Cr、20CrMnTi等
* 齿根圆直径 d f d 2hf ( z 2ha 2c* )m
基圆直径 db d cos mzcos
p m 齿距 齿厚与槽宽 s e m / 2
基圆齿厚
pb db / z mzcos / z m cos p cos
43
(3)按齿面硬度分类
软齿面( HBS≤350)齿轮:
主要失效形式：齿面点蚀。 应用：多用于中、低速传动。 热处理：调质或正火处理，热处理后再进行轮齿的精切。
硬齿面( HBS>350)齿轮:
主要失效形式：齿根弯曲疲劳折断。 应用：高速、中载、无猛烈冲击的重要齿轮。
热处理：中碳钢经表面淬火处理或用低碳钢经表面渗碳淬火处理。
蜗杆传动习题
1.为什么蜗杆传动的传动比i=z2/z1,而不能i=d2/d1? 2.蜗杆传动的优点和缺点
3.何谓蜗杆传动的中间平面？何谓蜗杆传动中蜗杆直径系数q？
4.闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括哪三部分？ 传动的总效率，主要取决于哪种效率？
5.蜗杆为什么要进行热平衡计算？若不满足应采取什么措施？ 6.说明闭式蜗杆传动的主要失效形式及设计准则。 7.蜗杆传动正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？
。
4. 阿基米德蜗杆的轴向剖面内的齿形为 。 A、渐开线 B、直线形 C、曲线 D、圆形
5.蜗杆传动的总效率,主要取决于( )时的效率。 A.轴承摩擦损耗; B. 啮合摩擦损耗; C.加装风扇损耗; D. 溅油损耗。
6.蜗杆传动中，蜗杆的 模数和蜗轮的端面模数相等，并为标准值。 A、轴向 B、端面 C、法向 D、标准 7.在蜗轮齿数不变情况下，蜗杆头数 则传动比大。 A、少 B、多 C、零 D、偶数
1.普通圆柱蜗杆传动的蜗杆上，哪个模数应符合标准值？b A、端面模数 B、轴向模数 C、法向模数 D、齿顶圆上的模数 2.蜗杆传动中，进行热平衡计算， 是为了防止 。 A．过度磨损 B．过热产生胶合 C．产生塑性变形 D．发生疲劳点蚀 3.以下材料中不适合做蜗杆的是 不适合制造蜗轮的材料是
HT200,40Cr
6.蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径， 将使传动效率降低，蜗杆刚度提高。 7.蜗杆的传动效率与蜗轮的齿数有关。 8.蜗杆传动中，为了获得好的散热效果，常将风扇装在蜗轮轴上。 9.因为蜗杆实际上是一个螺杆，所以蜗杆传动平稳而且无噪音。
10.蜗杆传动的效率低，发热量大，因比还必须进行热平衡计算。
Z1 Ⅰ 试求： n1 1)为使轴Ⅱ上的轴承所受轴向力最小， 蜗杆应为 旋， Z 蜗轮应为 旋； 2)在图上标出蜗轮的回转方向和轴向力的方向； 3)计算蜗轮上所受三个分力的大小。
机械设计专升本章节练习题(含答案)——蜗杆传动
第14章 蜗杆传动【思考题】14-1 蜗杆传动的特点及应用场合是什么？14-2 为什么蜗轮的端面模数是标准值？蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 14-3 蜗杆直径系数的含义是什么？为什么要引入蜗杆直径系数？14-4 蜗杆传动的传动比计算公式是什么？它是否等于蜗杆和蜗轮的节圆直径之比？ 14-5 如何进行蜗杆传动的受力分析？各力方向如何确定？与齿轮传动的受力有何不同？ 14-6 蜗杆传动的主要失效形式是什么？相应的设计准则是什么？14-7 在蜗杆传动的强度计算中，为什么只考虑蜗轮的强度？蜗杆的强度任何考虑？蜗杆的刚度在什么情况下才需要计算？14-8 蜗杆传动的效率受哪些因素影响？为什么具有自锁特性的蜗杆传动，其啮合效率通常只有40%左右？14-9 为什么蜗杆传动要进行热平衡的计算？采用什么原理进行计算？当热平衡不满足要求时，可以采取什么措施？A 级能力训练题1. 与齿轮传动相比较，不能作为蜗杆传动的优点的是______。
（1）传动平稳，噪音小 （2）传动比可以很大（3）在一定条件下能自锁 （4）传动效率高2. 蜗杆与蜗轮正确啮合条件中，应除去______。
（1）21t a m m = （2）21t a αα= （3）21ββ= （4）螺旋方向相同3. 蜗杆传动的主要失效形式是______。
（1）蜗杆断裂 （2）蜗轮轮齿折断（3）蜗轮齿面产生胶合、疲劳点蚀及磨损4. 蜗杆传动的失效形式与______因素关系不大。
（1）蜗杆传动副的材料 （2）蜗杆传动载荷性质（3）蜗杆传动的滑动速度 （4）蜗杆传动的散热条件5. 在润滑良好的情况下，减摩性最好的蜗轮材料是______。
（1）铸铁 （2）黄铜 （3）锡青铜 （4）无锡青铜6. 蜗杆传动较为理想的材料组合是______。
（1）钢和钢 （2）钢和青铜 （3）钢和铝合金 （4）钢和铸铁7. 在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d l 取标准，其目的是______。
11-蜗轮蜗杆传动解析
nn
延伸渐开线 延伸渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀具平面垂直于螺线n Nhomakorabean
特点：端面---延伸渐开线
法面---直线
2
第一节 蜗杆传动的特点和类型
渐开线
基圆
渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切 特点：端面---渐开线
后两种蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿 基米德蜗杆。
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
(12-4)
➢ 注意： a≠0.5m(z1+z2) 。中心距的常用值见表12-3注。
二、圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算
设计蜗杆传动时，一般是先根据传动的功用和传动比的要
求，选择蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2，然后再按强度计算确定 模数m和蜗杆分度圆直径d1(或q)，再根据表12-3计算出蜗杆、 蜗轮的几何尺寸(两轴交错角为90°、标准传动)。
一般取 z2＝32～80。（Z1与Z2的荐用值表：12-2）
3. 蜗杆直径系数q和导程角γ
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（参见表12-1）。
直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即：
蜗轮常用材料有：铝青铜： vs≤ 8 m/s 的场合。（抗胶合能力差）
灰铸铁： vs≤ 2 m/s 的场合。
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。
=0.5×4×(10+39)=98mm
蜗杆传动复习题
D、多头、大导程角
8、在蜗杆传动设计中，蜗杆头数z1选多--些，则＿＿。 A、有利于蜗杆加工 B、有利于提高蜗杆刚度 C、有利于提高传动的承载能力 D、有利于提高传动效率
9、蜗杆直径系数q的标准化，是为了＿＿。 A、保证蜗杆有足够的刚度 B、减少加工时蜗轮滚刀的数目 C、提高蜗杆传动的效率 D、减小蜗杆的直径 10、蜗轮常用材料是＿＿。 A、HTl5O B、ZCuSnlOPl C、45 D、40Cr C、必须同时对蜗杆与蜗轮进行变位
11、采用变位蜗杆传动时＿＿。 A、仅对蜗秆进行变位 B、仅对蜗轮变位
12、提高蜗杆传动效率的主要措施是＿＿。 A、增大模数m B、增加蜗轮齿数z2 C、增加蜗杆头数z1 D、增大蜗杆的直径系数q 13、对蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致＿＿。 A、材料的机械性能下降 B、润滑油变质 C、蜗杆热变形过大 D、润滑条件恶化而产生胶合失效 14、蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而＿＿。 A、增大 B不变 C、减小 D、可能增人也可能减小 15、闭式蜗杆传动的主要失效形式是＿＿。 A、蜗杆断裂 B、蜗轮轮齿折断 C、胶合、疲劳点蚀 D、磨粒磨损
选择题
1、动力传动蜗杆传动的传动比的范围通常为＿＿。 A、<1 B、1~C、8~80 D、>80~120
濮良贵机械设计第九版课后习题答案解析
第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD，067.0453==dr，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k=-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=qβ，则35.211191.0175.069.1111k=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=qσσσσββεK()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0DCA按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力MPa20m=σ，应力幅MPa20a=σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ω2
潘存云教授研制
轴向力 Fa 径向力 Fr 且有如下关系： Ft1 = Fa2 =2T1 / d1 Fa1 = Ft2 =2T2 / d2
Fr1 = Fr2 = Ft2 tanα 式中
Fa1
Fr2
α
Ft2
ω1
潘存云教授研制
Ft1
Fr1
T1 、T2分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。 T2= T1 i η
蜗杆中圆直径，蜗轮分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶圆直径 根圆直径 蜗杆轴向齿距、蜗轮端面齿距 径向间隙 中心距
§11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算
一、蜗杆传动的失效形式及材料选择 蜗杆传动的特点是齿面相对滑动速 度大，导致发热严重和磨损加剧。 主要失效形式： 胶合、点蚀、磨损。
二、蜗杆传动的常用材料 蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。 材料 蜗杆采用碳素钢与合金钢：表面光洁、硬度高。 材料牌号选择 高速重载蜗杆：20Cr,20CrMnTi(渗碳淬火56~62HRC) 或 40Cr 42SiMn 45 (表面淬火45~55HRC) 一般蜗杆：40 45 钢调质处理(硬度为220~250HBS) 蜗轮材料： vS >12 m/s时→ ZCuSn10P1锡青铜制造。 vS <12 m/s时→ ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜 vS ≤6 m/s时→ ZCuAl10Fe3铝青铜。 vS <2 m/s时→球墨铸铁、灰铸铁。
蜗杆传动受力方向的判定
ω2
2
ω1 Ft2 T1
Fr2 Ft1 Fa2
潘存云教授研制
p 1
Fa1
Fa2
Ft1
潘存云教授研制
ω1
Fr1
T1
(1)蜗杆所受扭矩T1与转动方向ω1一致；
(2)蜗轮切向力指向与其转动方向一致，且 Ft2=-Fa1 ； (3)蜗杆切向力指向与其转动方向相反，且 Ft1=-Fa2 ； (4)蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线， 且 Ft1=-Fa2 。
形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很 大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。
所得齿轮称为 蜗杆, 而啮合件称为 蜗轮。
蜗杆
潘存云教授研制
蜗轮 ω2
潘存云教授研制
2
ω1
1
点接触
潘存云教授研制
线接触
改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。
优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。 分度机构：i=1000, 通常i=8~80 缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。
v1<7.5 m/s 7级精度 v1< 3 m/s 8级精度 v1<1.5 m/s 9级精度
β1
潘存云教授研制
γ1
d
§11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸
一、圆柱蜗杆传动的主要参数 中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。 1. 正确啮合条件 在中间平面内，蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。 正确啮合条件是中间平面内参数分别相等： mt2=ma1=m ，αt2 =αa1=α 取标准值 2α
pa1
潘存云教授研制
l
d1
γ1
π d1
6. 传动比 i 和齿数比 u n1 z2 传动比 i = — = — = u 齿数比 n2 z1 若想得到大 i , 可取： z1=1，但传动效率低。 对于大功率传动 , 可取： z1=2，或 4。 7. 蜗轮齿数z2 蜗轮齿数 z2= i z1 为避免根切 z2≥ 26 一般情况 z2≤ 80 z2过大 结构尺寸↑ 蜗杆长度↑ 刚度、啮合精度↓ 表11-３ 蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的推荐值
最常用 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
潘存云教授研制
（1）同时接触的点数较多，重合度大； （2）传动比范围大，一般为10~360； （3）承载能力和传动效率高；
（4）制造安装简便，工艺性好。
锥蜗杆
蜗杆旋向：左旋、右旋(常用) 判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同。 精度等级： 对于一般动力传动，按如下等级制造：
三、蜗杆传动的设计准则 为了防止齿面过度磨损引起的失效，应进行 * 蜗轮的齿根弯曲疲劳强度计算 * 蜗轮的齿面接触疲劳强度计算 为了防止蜗杆刚度不足引起的失效，应进行 * 蜗杆的刚度计算
为了防止过热引起的失效，就要进行
* 传动系统的热平衡计算
四、圆柱蜗杆传动的受力分析 法向力可分解为三个分力： 圆周力 Ft
KT2 a3
≤[σH ]
2
ZEZρ KT2 由上式可得设计公式： [σH ] 式中K为载荷系数，取 K = KA Kv Kβ Zρ——接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数。 [σH ] ——许用接触应力按下表选取。
使用系数KA
工作类型 载荷性质 每小时启动次数 起动载荷 KA I 均匀、无冲击 <25 小 1 II 不均匀、小冲击 25~50 较 大 1.15 III 不均匀、大冲击 >50 大 1.2
圆柱蜗杆
环面蜗杆
锥蜗杆
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
潘存云教授研制
普通圆柱蜗杆
普通圆柱蜗杆的齿面一般是在车床上用直线刀刃 的车刀切制而成，车刀安装位臵不同，加工出的蜗杆 齿面的齿廓形状不同。
§11-2 蜗杆传动的类型
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 阿基米德蜗杆(ZA) 圆弧圆柱 蜗杆传动
阿基米德螺线
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
γ
潘存云教授研制
2α单刀Biblioteka 工§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 阿基米德蜗杆(ZA)
传动比i 蜗杆头数z1 蜗轮齿数z2 ≈5 6 29~31 7~15 4 29~61 14~30 2 29~61 29~82 1 29~82
8. 蜗杆传动的标准中心距 a =(d1 +d2 )/2 = m(q+ z2) /2
二、圆柱蜗杆传动几何尺寸的计算 由蜗杆传动的功用，以及给定的传动比 i , z1 z2 计算求得 m、d1 计算几何尺寸 表 11-3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算
是一种非线性螺旋齿面 蜗杆。不能在车床上加 工，只能铣削或磨削， 加工时工件作螺旋运动， 刀具作旋转运动。
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
γ
潘存云教授研制
圆弧圆柱 蜗杆传动
2α
砂轮
近似于阿基米德螺线
潘存云教授研制
γ
潘存云教授研制
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
五、
圆柱蜗杆传动的强度计算
1
(1)接触强度 赫兹公式: H
Fn 1 2 πb 1 12 1 2 E1 E2
1
蜗轮齿面的接触强度计 算与斜齿轮相似，仍以 赫兹公式为基础。以蜗 轮蜗杆的节点处啮合相 应参数代入即可。 2
齿面接触强度校核公式： KFn σH = ZE = ZEZρ L0ρ∑ a≥ 3
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 法向直廓蜗杆(ZN)
潘存云教授研制
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
圆弧圆柱 蜗杆传动
延伸渐开线
γ′
dx
潘存云教授研制 潘存云教授研制
γ
2α
车刀对中齿槽中线法面
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 锥面包络圆柱蜗杆(ZK)
第11章 蜗杆传动
§11-1 蜗杆传动概述 §11-2 蜗杆传动的类型
§11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸
§11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算 §11-5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 §11-6 圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计
§11-1 蜗杆传动 概述
作用： 用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。 ∑＝90°
基圆
潘存云教授研制
α
渐开线蜗杆
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 法向直廓蜗杆(ZN)
γ
dx
潘存云教授研制 潘存云教授研制
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
圆弧圆柱 蜗杆传动
延伸渐开线
α
α
车刀对中齿厚中线法面
§11-2 蜗杆传动的类型
潘存云教授研制
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
圆弧圆柱 蜗杆传动
阿基米德螺线
γ
潘存云教授研制
α
α
双刀加工
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 渐开线蜗杆(ZI) 圆弧圆柱 蜗杆传动
渐开线
阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 锥面包络圆柱蜗杆
称比值 q=d1/m 为蜗杆的特性系数。一般取:q=8～18
4. 蜗杆头数z1 蜗杆头数z1 即螺旋线的数目。 蜗杆转动一圈，相当于齿条移动z1个齿，推动蜗轮转 过z1个齿。 通常取 z1=1 2 4 6 5. 蜗杆的导程角γ 将分度圆柱展开得 tanγ1=l/πd1
β1 γ1
潘存云教授研制
=z1pa1/πd1 =mz1/d1 =z1/q
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动 类 型 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动