蜗轮和蜗杆
蜗轮蜗杆中心距
蜗轮蜗杆中心距蜗轮蜗杆中心距是指蜗轮和蜗杆之间的轴向距离，也是蜗轮与蜗杆啮合时所需的最小间隙。
在机械传动中，蜗轮和蜗杆是常用的一种传动形式。
它们具有传动比大、噪音小、扭矩大等优点，广泛应用于各种机械设备中。
一、蜗轮和蜗杆的基本原理1. 蜗轮：是一种外形呈圆柱体的齿轮，其齿形为斜面齿，即斜面上有一个或多个螺旋线。
2. 蜗杆：是一种外形呈圆柱体的长杆，其表面有一个或多个同心的螺旋线。
3. 原理：当蜗轮转动时，它的斜面齿会与同心的螺旋线啮合并向前推动螺旋线。
由于斜面齿与同心的螺旋线之间有一定角度差异，因此在每次转动中只能推进一定距离。
这样就可以实现将旋转运动转换为直线运动。
二、蜗轮蜗杆中心距的计算方法1. 转速比：蜗轮和蜗杆的传动比为转速比，通常用i表示。
它是指蜗轮每转一圈，蜗杆转动的圈数。
2. 中心距：蜗轮和蜗杆之间的轴向距离称为中心距，通常用a表示。
3. 计算方法：根据传动比i和模数m可以计算出齿数z1和z2，然后根据公式a=(z1+z2)*m/2*cosα来计算中心距a。
其中α为斜面齿与同心螺旋线之间的压力角。
三、蜗轮蜗杆中心距的影响因素1. 传动比：当传动比增大时，中心距也会相应增大。
2. 压力角：压力角越小，中心距也越小。
3. 齿数：齿数越大，中心距也越大。
4. 模数：模数越小，中心距也越小。
四、蜗轮蜗杆中心距的应用1. 工业机械：广泛应用于各种工业机械设备中，如起重机、输送机、挖掘机等。
2. 汽车：蜗轮蜗杆传动系统也被应用于汽车的转向系统和制动系统中。
3. 家电：在家电产品中，如搅拌机、搅拌器等厨房电器中，也有蜗轮蜗杆传动的应用。
总之，蜗轮蜗杆中心距是一种重要的机械参数，在机械传动中起着至关重要的作用。
它的大小直接影响到传动效率、扭矩大小和噪音大小等方面。
因此，在设计和选择蜗轮蜗杆传动时，必须合理确定中心距，以确保传动效果达到最佳状态。
蜗轮和蜗杆的旋向关系
蜗轮和蜗杆的旋向关系
蜗轮和蜗杆是机械传动中常用的两种零件。
它们可以实现减速或者增速的功能，常被用于各种机械设备中。
而蜗轮和蜗杆的旋向关系是指它们在传动过程中的相对旋转方向。
具体来说，蜗轮和蜗杆的旋向关系可以分为两种情况：
首先是同向旋转。
当蜗轮和蜗杆的旋转方向相同时，传动可以实现减速的功能。
此时，蜗轮的齿轮与蜗杆的螺旋线之间的接触点是在齿顶处。
因此，在传动过程中，蜗轮和蜗杆的旋转方向必须保持一致，以确保正常的传动效果。
其次是反向旋转。
当蜗轮和蜗杆的旋转方向相反时，传动可以实现增速的功能。
此时，蜗轮的齿轮与蜗杆的螺旋线之间的接触点是在齿谷处。
因此，在传动过程中，蜗轮和蜗杆的旋转方向必须相反，以确保正常的传动效果。
总之，蜗轮和蜗杆的旋向关系对于机械传动的效果非常重要。
在使用过程中，必须注意它们的旋转方向，以保证正常的传动效果。
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蜗轮蜗杆讲解
蜗轮蜗杆讲解
蜗轮蜗杆传动是一种特殊的交错轴斜齿轮传动，主要由蜗杆和蜗轮组成。
以下是关于蜗轮蜗杆传动的详细讲解：
1. 组成：
* 蜗杆：具有一个或几个螺旋齿，并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副的齿轮。
其分度曲面可以是圆柱面、圆锥面或圆环面。
* 蜗轮：类似斜齿圆柱齿轮，但为了改善啮合情况，通常将其齿廓做成圆弧形，以包住蜗杆部分。
2. 工作原理：
* 蜗轮蜗杆传动时，蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。
* 蜗杆和螺纹类似，有右旋和左旋之分，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。
* 当蜗杆升角小于齿轮间的当量摩擦角时，蜗杆蜗轮传动具有反行程自锁性，即只能以蜗杆带动蜗轮，不能以蜗轮带动蜗杆。
3. 特点：
* 传动比大：这意味着当蜗杆转动一定的角度时，蜗轮可以转动更大的角度。
* 结构紧凑：由于其紧凑的结构，蜗轮蜗杆传动通常用于需要较小空间的应用。
* 传动平稳，无噪声：这使得蜗轮蜗杆传动在需要平稳、安静的场合特别有用。
* 具有自锁性：如上所述，当蜗杆升角小于齿轮间的当量摩擦角时，传动具有反行程自锁性。
* 传动效率较低：由于滑动和滚动的存在，传动效率相对较低。
* 磨损较严重：由于齿面之间的滑动和滚动，导致齿面磨损较严重。
* 蜗杆轴向力较大：这可能导致轴承摩擦损失较大。
4. 应用：
* 蜗轮蜗杆传动广泛应用于各种机械中，如机床、减速器、汽车、飞机等。
它们通常用于传递交错轴之间的运动和动力，特别是在需要大传动比、紧凑结构和自锁性的场合。
蜗轮蜗杆原理
蜗轮蜗杆原理
蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动机构，它利用蜗杆和蜗轮的啮合来实现动力传递和变速。
蜗杆是一种外形像螺旋的圆柱体，其表面有螺旋状的槽沟。
蜗轮则是一种圆盘状的零件，其边缘有螺旋状的齿轮。
蜗杆通过与蜗轮的啮合，使得蜗轮可以旋转，从而实现力的传递。
蜗杆蜗轮传动的原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 当蜗杆旋转时，蜗杆的螺旋槽沟会与蜗轮的齿轮相啮合。
由于蜗杆的斜面角度较大，蜗杆旋转一周，蜗轮只能前进一定距离。
2. 蜗杆的啮合作用会使蜗轮产生一个垂直于齿轮面的力，这个力称为径向力。
径向力会将蜗轮固定在蜗杆上，防止其脱离。
3. 由于蜗杆螺旋槽沟的特殊形状，蜗轮在断面上的齿轮面会形成一个椭圆形的轨迹，这使得蜗轮的齿轮面与蜗杆的啮合点不断改变，从而实现了连续的传动。
4. 蜗杆螺旋槽沟的形状也决定了蜗轮在传动过程中的速度变化。
由于蜗杆的斜面角度不变，蜗轮的速度会随着其所在位置的改变而改变。
通常情况下，蜗轮的转速会降低，但输出转矩会增加。
5. 蜗轮的大小和蜗杆的螺旋槽沟数量决定了传动的速比。
一般来说，蜗轮的直径越大，传动速比越大。
蜗轮蜗杆传动具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点，因此被广泛应用于汽车变速器、工程机械、机床等领域。
但也需要注意，由于蜗轮与蜗杆的啮合接触面积较小，所以在高负
荷、高速应用时容易产生磨损和热量，需要注意润滑和冷却措施。
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
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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
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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。
蜗轮蜗杆的计算
蜗轮、蜗杆的计算公式： 1，传动比=蜗轮齿数÷蜗杆头数 2，中心距=（蜗轮节径+蜗杆节径）÷2 3，蜗轮吼径=（齿数+2）×模数 4，蜗轮节径=模数×齿数 5，蜗杆节径=蜗杆外径-2×模数 6，蜗杆导程=π×模数×头数7，螺旋角（导程角）tg β=（模数×头数）÷蜗杆节径 一．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m a1和压力角αa1应分别相等于蜗轮的法面模数m t2和压力角αt2，即 m a1=m t2=m αa1=αt2蜗杆轴向压力角与法向压力角的关系为: tgαa =tgαn /cosγ 式中：γ-导程角。
（2）蜗杆的分度圆直径d 1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，而把及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，啮合区显着减小，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。
蜗轮蜗杆工作原理
蜗轮蜗杆工作原理蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动方式，它由蜗轮和蜗杆两部分组成。
蜗轮是一种圆柱体，其表面呈螺旋线状，而蜗杆则是一种带有螺旋槽的圆柱体。
蜗轮和蜗杆之间通过啮合实现传动。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、噪音小等优点，因此在各种机械设备中得到广泛应用。
蜗轮蜗杆传动的工作原理主要包括以下几个方面：1. 蜗轮蜗杆的啮合。
蜗轮和蜗杆之间的啮合是蜗轮蜗杆传动的核心。
当蜗杆旋转时，蜗轮的螺旋线状表面会与蜗杆的螺旋槽相啮合，从而实现传动。
由于蜗轮的螺旋线角度通常很小，因此在传动过程中会产生较大的传动比，从而实现减速传动的效果。
2. 蜗轮蜗杆的传动比。
蜗轮蜗杆传动的传动比取决于蜗轮的齿数和蜗杆的节距。
一般而言，蜗轮蜗杆传动的传动比可以通过蜗轮齿数与蜗杆节距的比值来计算。
传动比越大，传动效果越明显，可以实现较大的减速比。
3. 蜗轮蜗杆的工作原理。
蜗轮蜗杆传动的工作原理是利用螺旋线的力学原理来实现传动。
当蜗杆旋转时，由于蜗轮的螺旋线状表面与蜗杆的螺旋槽相啮合，会产生一个轴向的力，从而实现传动效果。
同时，蜗轮的齿数和蜗杆的节距也会影响传动效果和传动比。
4. 蜗轮蜗杆的应用领域。
蜗轮蜗杆传动由于其传动比大、传动平稳、噪音小等优点，被广泛应用于各种机械设备中，如起重机、输送机、冷却塔等。
在这些设备中，蜗轮蜗杆传动可以实现较大的减速比，从而满足设备对于传动效果的要求。
总结，蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动方式，其工作原理是利用螺旋线的力学原理来实现传动。
蜗轮和蜗杆之间的啮合、传动比和传动效果是蜗轮蜗杆传动的关键。
由于其优点，蜗轮蜗杆传动被广泛应用于各种机械设备中，满足了这些设备对于传动效果的要求。
蜗轮蜗杆传动概述
蜗轮蜗杆传动概述
蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合作用，将旋转运动转换为线性运动或者将高速低扭矩的输入转化为低速高扭矩的输出。
下面我们来详细了解一下蜗轮蜗杆传动。
1. 蜗轮和蜗杆的结构
蜗轮是一种呈圆盘形状的齿轮，它的齿数通常比较少，一般在1-4个之间。
而蜗杆则是一种带有斜面齿的圆柱体，它和蜗轮啮合时可以实现大范围减速。
由于其结构特殊，使得其具有很好的自锁性能。
2. 工作原理
当输入端旋转时，通过与螺旋线斜面啮合的方式，驱动着输出端进行旋转或线性运动。
由于斜面角度较小（通常为5-10度），因此每次输入端旋转一个周期后输出端只会移动一个齿距。
3. 优点和缺点
优点：具有很好的自锁性能，在停止工作时可以有效地防止输出端的运动；传动效率高，通常可以达到90%以上；结构简单，体积小，重
量轻。
缺点：由于蜗杆的制造难度较大，生产成本较高；由于啮合面积较小，承载能力不如其他传动方式。
4. 应用领域
蜗轮蜗杆传动广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、冶金等领域。
例如，在汽车中常用于电动车窗升降装置和座椅调节系统中。
综上所述，蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，具有很好的自
锁性能和高效率等优点。
它广泛应用于各个领域，并且随着技术的发
展和制造工艺的改进，其应用范围还将继续扩大。
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蜗杆蜗轮
蜗杆蜗轮用于两交叉轴(交叉角一般为直角)间的传动。
通常蜗杆主动，蜗轮从动，用于减速，可获得较大的传动比。
蜗杆蜗轮传动中(图9-60)，最常用的蜗杆为圆柱形阿基米德蜗杆。
这种蜗杆的轴向齿廓是直线，轴向断面呈等腰梯形，与梯形螺纹相似。
蜗杆的齿数称为头数，相当于螺纹的线数，常用单头或双头。
图9-60 蜗杆蜗轮传动
蜗轮相当于斜齿圆柱齿轮，其轮齿分布在圆环面上，使轮齿能包住蜗杆，以改善接触状况，这是蜗轮形体的一个特征。
(一)蜗杆蜗轮的主要参数与尺寸计算
1、齿距p与模数m
在包含蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的中间平面内(图9-60)，蜗杆的轴向齿距p x应与蜗轮的端面齿距P t相等(p x=p t=p)，所以蜗杆的轴向模数m x与蜗轮的端面模数m t也相等(m x=m t=m)，并规定为标准模数。
蜗轮分度圆直径d2、喉圆直径d a2、齿根圆直径d f2均在中间平面内度量。
2、蜗杆直径系数q
蜗杆直径系数是蜗杆特有的一个重要参数，它等于蜗杆的分度圆直径d1与轴向模数m的比值，即
q=d1/m
或d1=mq
对应于不同的标准模数，规定了相应的q值。
引入这一系数的目的，主要是为了减少加工刀具的数目。
沿蜗杆分度圆柱面展开，螺旋线展成倾斜
直线，如图9-61所示，斜线与底线间的夹角γ，
称为蜗杆的导程角。
当蜗杆直径系数q和头数z1选
定后，导程角丁就惟一确定了。
它们之间的关系为
tanγ=p x z1/πd1=πmz1/πm q=z1/q
一对相互啮合的蜗杆和蜗轮，除了模数和齿形
图9-61 蜗杆的导程角角必须分别相同外，蜗杆导程角γ与蜗轮螺旋角卢
应大小相等、旋向相同，即γ=β。
蜗杆与蜗轮各部分尺寸与模数m、蜗杆直径系数q、导程角γ和齿数
z1、z2有关，其具体关系见表9-15。
表9-15 标准蜗杆、蜗轮各部分尺寸计算公式
(二)蜗杆蜗轮的画法
1、蜗杆的画法
蜗杆一般选用一个视图，其齿顶线、齿根线和分度线的画法与圆柱齿轮相同，如图9-62所示。
图中以细实线表示的齿根线也可省略。
齿形可用局部剖视或局部放大图表示。
图9-62 蜗杆的主要尺寸和画法
2、蜗轮的画法
蜗轮的画法与圆柱齿轮相似，如图9-63所示。
(1)在投影为非圆的视图中常用全
剖视或半剖视，并在与其相啮合的蜗杆轴线位置画出细点画线圆和对称中心线，以标注有关尺寸和中心距。
(2)在投影为圆的视图中，只画出最大的顶圆和分度圆，喉圆和齿根圆省略不画。
投影为圆的视图也可用表达键槽轴孔的局部视图取代。
3、蜗杆蜗轮啮合的画法
蜗杆蜗轮啮合有画成外形图和剖视图两种形式，其画法如图9-64所示。
在蜗轮投影为圆的视图中，蜗轮的节圆与蜗杆的节线相切。
图9-63 蜗轮的画法和主要尺寸
图9-64 蜗杆蜗轮啮合画法。