机械设计基础第6章蜗杆传动
相关主题
- 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)。
返回目录
阿基米德蜗杆
由于阿基米德蜗杆容
Fra Baidu bibliotek
易加工制造，应用最
广，本章主要讨论这
种蜗杆传动。阿基米
德蜗杆的螺旋齿侧面
是阿基米德螺旋面。
通过蜗杆轴线的剖面
内齿廓是直线，在垂
直于轴线的剖面内齿
廓是阿基米德螺旋线，
其它剖面内齿廓都是
曲线。
徐艳敏广州航海高等专科学校
点击看图或隱藏
阿基米德蜗杆
返回目录
6．2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
蜗杆传动过程，导程角λ越大，蜗杆传递的效率就越高。
由于tan mz1 ，当d1较小、z1较大时，λ增大，效率 随之 d1
提高。
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
m
d1
m2d1
m
d1
m2d1
m
d1
z1
z1
z1
(mm) (mm)
(mm3) (mm) (mm)
(mm3)
(mm)
(mm)
圆柱蜗杆的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1 1
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆导程角γ和蜗轮的螺旋角β
tgγ=s/πd1 =Zpa1/πd1 = Z1πm/πd1 = Z1 m/ d1 导程角γ——分度圆柱螺旋线上任一点的切线与端面 间所夹的锐角. Z1 ——蜗杆头数(蜗杆螺旋线的线数) Pa1——蜗杆的轴向齿距. S——蜗杆螺旋线的导程. β——蜗杆的螺旋角。
蜗杆头数
Z1↓→i↑，易实现反行程自 锁
对于蜗杆为主动件的蜗
杆传动，其传动比为：
γ↓η↓发热↑ Z1↑→η↑ Z1↑↑→γ↑→制造困难
蜗轮齿数
Z2=i Z 1，为保证传动平稳，Z 2≥27 Z2↑↑→蜗杆长度↑刚度↓精度↓ 一般：Z2=28~80
i n1 z2 n2 z1
式中n1、n2分别为蜗杆和 蜗轮的转速，r/min；z1、 z2分别为蜗杆头数和蜗轮 齿数。
看图
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆导程角λ和分度圆直径d1
蜗杆分度圆直径为：
d1
m z1
tan
当模数m一定时，蜗杆头数和导程角任一参数发生变化，
蜗杆的分度圆直径也会随之变化。在加工蜗轮的过程中，
滚刀的参数（m、、z1）和分度圆直径d1必须与相应的
蜗杆相同，故d1不同的蜗杆，必须采用不同的滚刀。为减 少滚刀数量并便于刀具的标准化，制定了蜗杆分度圆直径 的标准系列 。
返回目录
6.2.1蜗杆传动的主要参数
模数m和压力角
蜗杆传动的中间平面 徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆传动的主要参数
蜗杆正确传动的条件
ma1= mt2=m a1= t2=
λ=（螺旋线方向相同）
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆传动的主要参数
蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i
18
1
18
40 1,2,4,6
640
10
160
1
m2d1 (mm3) 16000
20
1
31
1.25
22.4
1
35
20 1、2、4
51
1.6
点
28
1
72
击
（18） 1,2,4
72
看
图
2
22.4 1,2,4,6
90
（28） 1,2,4
112
4
(50) 1,2,4
800
71 1
1136
(40) 1,2,4
1000
50 1,2,4
1250
5
(63) 1,2,4
1575
90
1
2250
(50) 1,2,4
1985
12.5 16
(90)
1,2,4
112 （140）
1,24 1,2,4
200 （112）
1 1,2,4
140
1,2,4
(180)
1,2,4
14063 17500 21875 31250 28672 35840 46080
徐艳敏广州航海高等专科学校
阿基米德蜗杆传动的主要参数与尺寸计算
中间平面 —过蜗杆轴线并和蜗轮轴线垂直的平面.
蜗杆齿形为直线齿廓，两侧边夹角2α=40°，轴向模 数ma1，轴向压力角αa1 .
蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与渐开线齿轮的啮合 且ma1= mt2=标准值，αa1=αt2=20°
看图
徐艳敏广州航海高等专科学校
5. 传动效率低，发热量大，长期连续工作时必须考虑散热 问题。由于蜗杆与蜗轮啮合时具有较大的相对滑动速度， 所以发热量大，传动效率低。蜗杆传动效率一般为 0.7~0.8，当蜗杆传动具有自锁性时，效率小于0.5。
6. 传动功率小，一般不超过50kw。 7. 蜗轮齿圈常需用较贵重的青铜制造，制造成本高。
a) 蜗杆传动
b) 万能铣床工作台 图6-1 蜗杆传动
徐艳敏广州航海高等专科学校
c) 万能铣床工作台的拆开图
返回目录
6.1蜗杆传动的特点与类型
徐艳敏广州航海高等专科学校
蜗杆传动的主要特点
1. 蜗杆传动用于传递空间交错成90的两轴之间的运动和动 力。
2. 结构紧凑，单级传动可得到很大的传动比，一般i=8~80， 在分度机构中可以高达1000以上。
33.5 1 (22.4) 1,2,4
142 140
63 1,2,4,6 6.3
(80) 1,2,4
2500 3175
250 (140)
1 1,2,4
64000 56000
28 1,2,4,6
175
2.5
(35.5) 1,2,4,6
222
112
1
(63) 1,2,4
4445
160
1,2,4 64000
3. 传动平稳，噪声较小。由于蜗杆上的齿是连续不断的螺 旋齿，在传动时，蜗杆与蜗轮同时啮合的齿数较多，又 是逐渐进入啮合，逐渐退出啮合的，所以传动平稳，噪 声较小。
4. 当蜗杆导程角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动可 以实现反行程自锁。可用于某些手动的简单起重设备中， 可防止起吊的的重物因自重而坠落。
20
4032
(224)
1,2,4 89600
45 1 (28) 1,2,4
281 278
80 1,2,4,6
第6章 蜗杆传动
徐艳敏广州航海高等专科学校
【能力目标】
点击看图或隱藏
1. 了解蜗杆传动的类型、特点与应用；
2. 认识蜗杆传动的主要参数和正确啮合条件；
3. 掌握蜗杆传动的传动比和主要几何尺寸的 计算；
4. 会作蜗杆传动的受力分析、效率及热平衡 计算。
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
【案例导入】
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆传动的类型
点图
徐艳敏广州航海高等专科学校
阿基米德蜗杆
返回目录
圆柱蜗杆传动又分为一下三类：
a）阿基米德蜗杆
b)法向直廓蜗杆：齿 轮法平面内是直线。
徐艳敏广州航海高等专科学校
c) 渐开线蜗杆：端面齿廓 为渐开线，与基圆柱相切 的平面内，齿廓一侧为直 线齿廓，另一侧为凸形齿 廓
阿基米德蜗杆
由于阿基米德蜗杆容
Fra Baidu bibliotek
易加工制造，应用最
广，本章主要讨论这
种蜗杆传动。阿基米
德蜗杆的螺旋齿侧面
是阿基米德螺旋面。
通过蜗杆轴线的剖面
内齿廓是直线，在垂
直于轴线的剖面内齿
廓是阿基米德螺旋线，
其它剖面内齿廓都是
曲线。
徐艳敏广州航海高等专科学校
点击看图或隱藏
阿基米德蜗杆
返回目录
6．2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
蜗杆传动过程，导程角λ越大，蜗杆传递的效率就越高。
由于tan mz1 ，当d1较小、z1较大时，λ增大，效率 随之 d1
提高。
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
m
d1
m2d1
m
d1
m2d1
m
d1
z1
z1
z1
(mm) (mm)
(mm3) (mm) (mm)
(mm3)
(mm)
(mm)
圆柱蜗杆的标准模数m和蜗杆分度圆直径d1 1
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆导程角γ和蜗轮的螺旋角β
tgγ=s/πd1 =Zpa1/πd1 = Z1πm/πd1 = Z1 m/ d1 导程角γ——分度圆柱螺旋线上任一点的切线与端面 间所夹的锐角. Z1 ——蜗杆头数(蜗杆螺旋线的线数) Pa1——蜗杆的轴向齿距. S——蜗杆螺旋线的导程. β——蜗杆的螺旋角。
蜗杆头数
Z1↓→i↑，易实现反行程自 锁
对于蜗杆为主动件的蜗
杆传动，其传动比为：
γ↓η↓发热↑ Z1↑→η↑ Z1↑↑→γ↑→制造困难
蜗轮齿数
Z2=i Z 1，为保证传动平稳，Z 2≥27 Z2↑↑→蜗杆长度↑刚度↓精度↓ 一般：Z2=28~80
i n1 z2 n2 z1
式中n1、n2分别为蜗杆和 蜗轮的转速，r/min；z1、 z2分别为蜗杆头数和蜗轮 齿数。
看图
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆导程角λ和分度圆直径d1
蜗杆分度圆直径为：
d1
m z1
tan
当模数m一定时，蜗杆头数和导程角任一参数发生变化，
蜗杆的分度圆直径也会随之变化。在加工蜗轮的过程中，
滚刀的参数（m、、z1）和分度圆直径d1必须与相应的
蜗杆相同，故d1不同的蜗杆，必须采用不同的滚刀。为减 少滚刀数量并便于刀具的标准化，制定了蜗杆分度圆直径 的标准系列 。
返回目录
6.2.1蜗杆传动的主要参数
模数m和压力角
蜗杆传动的中间平面 徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆传动的主要参数
蜗杆正确传动的条件
ma1= mt2=m a1= t2=
λ=（螺旋线方向相同）
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆传动的主要参数
蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i
18
1
18
40 1,2,4,6
640
10
160
1
m2d1 (mm3) 16000
20
1
31
1.25
22.4
1
35
20 1、2、4
51
1.6
点
28
1
72
击
（18） 1,2,4
72
看
图
2
22.4 1,2,4,6
90
（28） 1,2,4
112
4
(50) 1,2,4
800
71 1
1136
(40) 1,2,4
1000
50 1,2,4
1250
5
(63) 1,2,4
1575
90
1
2250
(50) 1,2,4
1985
12.5 16
(90)
1,2,4
112 （140）
1,24 1,2,4
200 （112）
1 1,2,4
140
1,2,4
(180)
1,2,4
14063 17500 21875 31250 28672 35840 46080
徐艳敏广州航海高等专科学校
阿基米德蜗杆传动的主要参数与尺寸计算
中间平面 —过蜗杆轴线并和蜗轮轴线垂直的平面.
蜗杆齿形为直线齿廓，两侧边夹角2α=40°，轴向模 数ma1，轴向压力角αa1 .
蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与渐开线齿轮的啮合 且ma1= mt2=标准值，αa1=αt2=20°
看图
徐艳敏广州航海高等专科学校
5. 传动效率低，发热量大，长期连续工作时必须考虑散热 问题。由于蜗杆与蜗轮啮合时具有较大的相对滑动速度， 所以发热量大，传动效率低。蜗杆传动效率一般为 0.7~0.8，当蜗杆传动具有自锁性时，效率小于0.5。
6. 传动功率小，一般不超过50kw。 7. 蜗轮齿圈常需用较贵重的青铜制造，制造成本高。
a) 蜗杆传动
b) 万能铣床工作台 图6-1 蜗杆传动
徐艳敏广州航海高等专科学校
c) 万能铣床工作台的拆开图
返回目录
6.1蜗杆传动的特点与类型
徐艳敏广州航海高等专科学校
蜗杆传动的主要特点
1. 蜗杆传动用于传递空间交错成90的两轴之间的运动和动 力。
2. 结构紧凑，单级传动可得到很大的传动比，一般i=8~80， 在分度机构中可以高达1000以上。
33.5 1 (22.4) 1,2,4
142 140
63 1,2,4,6 6.3
(80) 1,2,4
2500 3175
250 (140)
1 1,2,4
64000 56000
28 1,2,4,6
175
2.5
(35.5) 1,2,4,6
222
112
1
(63) 1,2,4
4445
160
1,2,4 64000
3. 传动平稳，噪声较小。由于蜗杆上的齿是连续不断的螺 旋齿，在传动时，蜗杆与蜗轮同时啮合的齿数较多，又 是逐渐进入啮合，逐渐退出啮合的，所以传动平稳，噪 声较小。
4. 当蜗杆导程角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动可 以实现反行程自锁。可用于某些手动的简单起重设备中， 可防止起吊的的重物因自重而坠落。
20
4032
(224)
1,2,4 89600
45 1 (28) 1,2,4
281 278
80 1,2,4,6
第6章 蜗杆传动
徐艳敏广州航海高等专科学校
【能力目标】
点击看图或隱藏
1. 了解蜗杆传动的类型、特点与应用；
2. 认识蜗杆传动的主要参数和正确啮合条件；
3. 掌握蜗杆传动的传动比和主要几何尺寸的 计算；
4. 会作蜗杆传动的受力分析、效率及热平衡 计算。
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
【案例导入】
徐艳敏广州航海高等专科学校
返回目录
蜗杆传动的类型
点图
徐艳敏广州航海高等专科学校
阿基米德蜗杆
返回目录
圆柱蜗杆传动又分为一下三类：
a）阿基米德蜗杆
b)法向直廓蜗杆：齿 轮法平面内是直线。
徐艳敏广州航海高等专科学校
c) 渐开线蜗杆：端面齿廓 为渐开线，与基圆柱相切 的平面内，齿廓一侧为直 线齿廓，另一侧为凸形齿 廓