蜗轮蜗杆文档
第12章蜗轮蜗杆
用手势确定蜗轮的转向：
ω2
v2 p 2
因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一 种实用且简便的转向判别方法：
2
ω2
v2 ω 1
1
ω1 a
r2 r1
p
1
7.中心距
a = r1+r2 = m(q +z2)/2
模型验证
例：已知蜗杆旋向和转 向，判断蜗轮的转向
注意： Fa2 的方向不能用左、 右手法则，只能由与Ft1方向相 反来定出。
第一系列 第二系列
1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3, 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40 1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14
压力角: α=20° 动力传动，推荐：α=25° 分度传动，推荐用 α=15°
力分析总结
Ft Ft1 ：主动轮与啮合点速度v相反； Ft2 从动轮与啮合点速度相同；
Fr Fr1 指向各自的回转中心；
Fr2
Fa：对于锥齿轮：由各自的小端指向大端。
斜齿轮或蜗杆传动：主动轮使用左右手法则 斜齿轮： 圆锥齿轮： Ft1=-Ft2 Fr1=-Fa2 Fa1=-Fr2 蜗杆传动 Fr1 = - Fr2 Ft1 = - Fa2 Fa1 = - Ft2
d
一般情况： z2≤ 80
14~27 2 28~54 28~40 2、 1 28~80 >40 1 >40
表12-2 蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的推荐值
传动比i 蜗杆头数z1 蜗轮齿数z2 7~13 4 28~52
4. 蜗杆的导程角γ 将分度圆柱展开得： tgγ1=l/π d1 = z1 px1/π d1 = mz1/d1
蜗轮蜗杆教程
10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及其选择1．基本参数：（1）模数m和压力角α：在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数ma1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角αt2，即ma1=mt2=m αa1=αt2蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:tanαa=tanαn/cosγ式中：γ-导程角=蜗轮的螺旋角。
（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。
由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。
显然，这样很不经济。
为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即：q=d1/m常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1及直径系数q，见匹配表。
（3）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1＝1～10，推荐 z1＝1，2，4，6。
选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1＝1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。
蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2＜26时，啮合区显著减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2＞28。
另一方面z2也不能过多，当z2＞80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28～70。
对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。
z1和z2的推荐值见下表7—15 4 29—6114—30 2 29—6129—82 1 29—82（4）导程角γ蜗杆的形成原理与螺旋相同，所以蜗杆轴向齿距px与蜗杆导程pz的关系为pz ＝z1px 由下图可知：tanγ= pz／(πd1)＝z1 pa／(πd1)＝z1m／d1＝z1／q 导程角γ的范围为 3.5°～33°。
蜗轮蜗杆教程
10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及其选择1．基本参数：（1）模数m和压力角α：在中间平面中，为保证蜗杆蜗轮传动的正确啮合，蜗杆的轴向模数ma1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数mt2和压力角αt2，即ma1=mt2=mαa1=αt2蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为:tanαa=tanαn/cosγ式中：γ-导程角=蜗轮的螺旋角。
（2）蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，要用与蜗杆尺寸相同的蜗杆滚刀来加工蜗轮。
由于相同的模数，可以有许多不同的蜗杆直径，这样就造成要配备很多的蜗轮滚刀，以适应不同的蜗杆直径。
显然，这样很不经济。
为了减少蜗轮滚刀的个数和便于滚刀的标准化，就对每一标准的模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把分度圆直径和模数的比称为蜗杆直径系数q，即：q=d1/m常用的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1及直径系数q，见匹配表。
（3）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数可根据要求的传动比和效率来选择，一般取z1＝1～10，推荐z1＝1，2，4，6。
选择的原则是：当要求传动比较大，或要求传递大的转矩时，则z1取小值；要求传动自锁时取z1＝1；要求具有高的传动效率，或高速传动时，则z1取较大值。
蜗轮齿数的多少，影响运转的平稳性，并受到两个限制：最少齿数应避免发生根切与干涉，理论上应使z2min≥17，但z2＜26时，啮合区显著减小，影响平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持有两对齿以上啮合，因之通常规定z2＞28。
另一方面z2也不能过多，当z2＞80时(对于动力传动)，蜗轮直径将增大过多，在结构上相应就须增大蜗杆两支承点间的跨距，影响蜗杆轴的刚度和啮合精度；对一定直径的蜗轮，如z2取得过多，模数m就减小甚多，将影响轮齿的弯曲强度；故对于动力传动，常用的范围为z2≈28～70。
对于传递运动的传动，z2可达200、300，甚至可到1000。
z1和z2的推荐值见下表（4）导程角γ蜗杆的形成原理与螺旋相同，所以蜗杆轴向齿距px与蜗杆导程pz的关系为pz＝z1px 由下图可知：tanγ= pz／(πd1)＝z1 pa／(πd1)＝z1m／d1＝z1／q导程角γ的范围为3.5°～33°。
(完整版)_蜗轮蜗杆传动
对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆有足够的刚度。
第十二章 蜗杆传动
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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
导程pz z1 px1 z1m
第十二章 蜗杆传动
§12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
§12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
§12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
《机械设计基础 》
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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：
q d1 m
是导出值
d1 = q m≠z1m
当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，
第一节 蜗杆传动的特点和类型
nn
阿基米德螺线
n
n
2 nn
n
n
阿基米德蜗杆(ZA)
轴面---直线
延伸渐开线 延伸渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀具平面垂直于螺线 特点：端面---延伸渐开线
法面---直线
第十二章 蜗杆2传动
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第一节 蜗杆传动的特点和类型
渐开线
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；
机械课件第12章蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆的设计流程
确定传动比
根据实际需求确定蜗轮蜗杆的传动比 ，以满足工作要求。
设计蜗轮蜗杆的结构
根据实际应用需求，设计蜗轮蜗杆的 结构，包括蜗杆的长度、直径、螺旋
线方向等。
选择设计参数
根据工作条件和强度要求，选择合适 的模数、压力角、蜗杆直径等设计参 数。
蜗轮蜗杆传动由两个交错轴线、相互咬合的蜗轮 02 和蜗杆组成，通过蜗轮的旋转带动蜗杆的旋转。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平 03 稳、自锁等特点，广泛应用于各种机械传动系统
中。
蜗轮蜗杆的传动比计算
01 蜗轮蜗杆的传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿 数，即i=z2/z1。
02 传动比的大小取决于蜗轮和蜗杆的齿数比，可以 根据实际需求选择合适的齿数比来满足不同的传 动要求。
02 传动比的计算是蜗轮蜗杆设计中的重要参数，对 于确定传动系统的性能和尺寸至关重要。
蜗轮蜗杆的效率分析
1
蜗轮蜗杆的效率受到多种因素的影响，包括润滑 条件、齿面摩擦、齿面磨损、制造精度等。
2
在理想情况下，蜗轮蜗杆的传动效率可以达到 90%以上，但在实际应用中，由于各种因素的影 响，效率可能会降低。
校核强度和稳定性
根据设计参数和实际工况，对蜗轮蜗 杆进行强度和稳定性的校核，确保其 能够满足工作要求。
蜗轮蜗杆的制造工艺
01
02
03
铸造工艺
通过铸造方法制造蜗轮蜗 杆的毛坯，常用的铸造工 艺有砂型铸造、金属型铸 造等。
切削加工
对铸造毛坯进行切削加工 ，以获得精确的外形和尺 寸，包括车削、铣削、磨 削等加工方式。
机械设计-蜗轮蜗杆【范本模板】
(2)蜗轮
蜗轮齿数为z2=41,变位系数x2=—0.500
验算传动比
i12= =20。5，
传动比误差为 =2。5% 在允许的误差范围内。
蜗轮的分度圆直径d2=mz2=8×41=328mm
蜗轮喉圆直径da2=d2+2ha=328+2×1×8=344mm
一般而言 =0.4,所以先假设它们的比值为0。4，再选取 ，
查图11—18得， =2.78
(5）确定许用接触应力
根据蜗轮材料铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度大于45HRC，查表11-7中查得蜗轮的基本许用应力 ，=268MPa，
应力循环次数 N=60jn2LH=60×1× ×15000=6.57×107
8、润滑油和润滑方式的选择
考虑蜗杆运动速度0m/s，可采用油池润滑，运动粘度为220cst,
9、热平衡计算
保持正常工作温度所需要的散热面积
S= = =2.667m2
10、蜗轮的结构设计
Z1=2
η=0。8
Kβ=1。0
KA=1。15
KV=1.0
ZE=160
=2.78
这是 =0.4,与初选值一致,因此以上计算结果可用。
4、蜗杆与蜗轮主要参数计算
（1）蜗杆
pa= =3.14×8=25。12，直径系数q=10.00
齿顶圆直径da1=d1+2ha＊m=80+2×1×8=96mm
齿根圆df1=d1-2(ha＊m+c）=80—2×(1×8+0.25）=63.5mm
分度圆导程角 =11°18′36″
蜗轮齿根圆直径df2=d2—2df2=328-2×1。2×8=308。8mm
蜗轮蜗杆文献翻译
6.9平行轴斜齿轮6.9.1生成和螺旋齿的特点直至现在，齿轮已经只在横向平面中讨论。
实际上，齿轮总是有一定的齿宽。
平面齿轮的轮廓上不滑倒在基筒上的生成平面作为该平面轧辊形成由直线KK。
在正齿轮的情况下，该直线KK平行于齿轮的轴线。
正齿轮的齿面因此，一渐开线圆柱体，如图所示。
6-32。
两个直齿圆柱齿轮的齿面由直线KK平行相同于齿轮的轴线作为发电所产生平面上滚动两基钢瓶平行轴。
骨刺的齿面齿轮上的直线杆并行到齿轮的，如图轴接触。
6-33。
这意味着，齿形流入和流出沿着整个齿宽接触的同时去。
这将因此导致牙齿突然加载和卸载突如齿廓进入和流出的接触。
其结果，振动和噪声的产生。
这就是为什么由直传输齿轮是不是完全平滑。
斜齿轮生产，克服了直齿圆柱齿轮的缺点重新。
直线KK上产生平面不再是平行的，如图齿轮的轴线旋转。
6-34A。
由于产生平面滚动不打滑的基圆柱，就直奔每一点线K K会产生渐开线。
连接上的渐开线起始点的曲线基筒是一个螺旋线。
螺旋齿轮的表面轮廓在蜗壳因此被称为一个螺旋。
由同一条直线产生的两个螺旋齿轮杆并行轴上的齿面KK线倾斜于齿轮作为两个基地缸产生平面轧辊轴与图。
6-35杆并行轴，如图所示。
6-34B。
齿面对直线倾斜两个咬合斜齿轮接触于齿轮的轴线。
的接触长度线逐渐变化从零到最大，然后从最大到零，如图所示。
6-35。
加载和牙齿的卸载逐渐变得光滑。
这就是为什么斜齿轮能够以更高的速度运行。
6.9.2 斜齿圆柱齿轮的参数有两组对螺旋齿轮的参数。
一组是在横向平面中和在正常的平面上的另一组。
齿轮齿被切断移动或进给垂直于正常平面的标准工具。
该刀具是的那些相同的正齿轮与标准参数。
因此，参数就正常飞机是标准值。
另一方面，它可以从的生成处理可以看出在图中所示的轮廓。
6-34是一个螺旋齿轮的横向轮廓是渐开线，则相同的正齿轮的情况。
利用公式为直齿圆柱齿轮的参数在方程的正齿轮应由那些在螺旋的横向平面代替齿轮。
因此，有必要设置两套参数之间的关系。
(完整word版)蜗轮蜗杆设计
蜗轮蜗杆设计摘要蜗杆传动从属齿轮传动，在现代工业中应用非常广泛。
蜗轮蜗杆包含两个部分：蜗杆和蜗轮，其齿形大多数由直线、平面或者平面上的曲线经过一次或两次展成运动形成。
由于蜗轮蜗杆结构性特点，它用于传递空间两相错轴间的运动和动力。
蜗杆传动机构多数情况下蜗杆为主动件,蜗轮为被动件。
蜗杆传动具有传动比大、体积小、运转平稳、噪音小等特点。
在机床制造业中，普通圆柱蜗杆传动的应用尤为普遍，并且几乎成了一般低速传动工作台和连续分度机构的唯一传动形式；冶金工业轧机压下机构都采用大型蜗杆传动；煤矿设备中的各种类型的绞车及采煤机组牵引传动;起重运输业中各种提升设备及无轨电车等都采用蜗杆传动。
其他，在精密仪器设备、军工、宇宙观测仪器中，蜗杆传动常用作分度机构、操纵机构、计算机构、测距机构等等，大型天文望远镜、雷达等也离不开蜗杆传动。
关键词：蜗轮蜗杆目录第一章蜗杆传动的类型和特点 (88)1.1 蜗杆传动的类型 (88)1。
2 蜗杆传动的特点 (89)第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (90)2。
1 蜗杆传动的基本参数 (90)2。
2 蜗杆传动的几何尺寸计算 (93)第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (95)3。
1 蜗杆传动的失效形式和设计准则 (95)3。
2 蜗杆、蜗轮的材料和结构 (96)第四章蜗轮传动的强度计算 (98)4。
1蜗杆传动的受力分析 (98)4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (99)4。
3 蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (100)第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (101)5.1蜗杆传动的效率 (101)5.2 蜗杆传动的润滑 (101)5.3 蜗杆传动的热平衡计算 (104)结论 (106)致谢 (107)参考文献 (108)第一章 蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成,用来传递空间两交错轴的运动和动力。
如图1-1所示。
通常两轴交错角为90°,蜗杆为主动件.1.1 蜗杆传动的类型如图1—2所示，根据蜗杆的形状,蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动（图a)，环面蜗杆传动(图b ）,和锥面蜗杆传动(图c)。
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蜗轮蜗杆
简介
蜗轮蜗杆是一种常见的机械传动装置，由蜗轮和蜗杆两部
分组成。
它可以将一个旋转运动转换为另一个旋转运动，同时可以改变旋转方向和减小速度。
由于其简单可靠的结构和高传动比的特点，蜗轮蜗杆广泛应用于各个领域，如机械工程、自动化等。
结构和工作原理
蜗轮蜗杆由蜗轮和蜗杆两部分组成。
蜗轮是一种螺旋状的
圆盘，上面有一定数量的蜗牙。
蜗杆是一种带有螺纹的圆柱体，蜗轮与蜗杆的螺纹咬合，形成一种斜面摩擦传动。
当蜗轮转动时，蜗牙与蜗杆的螺纹相互作用，使蜗杆沿着
螺纹方向移动。
由于蜗杆的螺纹形状，蜗轮每转动一周，蜗杆只会沿着轴向移动一定距离，这导致了蜗轮蜗杆的传动比不等于1。
优点
蜗轮蜗杆传动具有以下优点：
1.高传动比：蜗轮蜗杆传动的传动比通常在5:1至
100:1之间，可以实现大速比变换。
2.大承载能力：由于封闭式传动，蜗轮和蜗杆可以承
受较大的负载。
3.平稳传动：蜗轮蜗杆传动具有平稳的传动特性，运
行平稳无冲击。
4.自锁：由于蜗轮蜗杆的摩擦传动原理，当负载作用
于输出端时，蜗轮蜗杆传动会自动锁止，不会产生后退运动。
应用领域
蜗轮蜗杆传动在各个领域都有着广泛的应用，下面将列举几个常见的应用领域：
1.机械工程：蜗轮蜗杆传动广泛应用于各种机械设备
中，如机床、起重机械等。
由于其平稳传动和大承载能力的特点，能够满足复杂工况下的传动需求。
2.汽车工业：蜗轮蜗杆传动被应用于汽车变速器中，
用于改变引擎输出的转速和转矩，实现不同速度的行驶。
3.制造业：蜗轮蜗杆传动广泛应用于各种生产线中，
用于传动输送设备、液压机械等，实现自动化生产和工艺
控制。
4.化工工业：蜗轮蜗杆传动被应用于化工设备中，如
搅拌机、搅拌釜等，用于实现液体混合和搅拌的目的。
技术要点
蜗轮蜗杆传动的技术要点包括以下几个方面：
1.极限传动比：蜗轮蜗杆传动的最大传动比应根据具
体应用需求来确定，一般不应超过传动装置的额定传动比。
2.功率损失：蜗轮蜗杆传动在传动过程中会产生一定
的功率损失，主要由于摩擦损失和蜗杆的离合效应引起。
3.蜗杆材料：蜗轮蜗杆传动的蜗杆通常采用高强度合
金钢或不锈钢制造，以保证其强度和耐磨性。
4.润滑：为了减小蜗轮蜗杆传动的摩擦损失，需要进
行适当的润滑。
一般情况下，采用油脂润滑或浸油润滑。
总结
蜗轮蜗杆传动是一种重要的机械传动装置，具有高传动比、大承载能力、平稳传动和自锁等优点。
它在机械工程、汽车工业、制造业和化工工业等领域都有广泛的应用。
在设计和选型时，需要考虑传动比、功率损失、材料和润滑等技术要点。
蜗轮蜗杆传动的应用将会进一步推动各个领域的发展和进步。