蜗轮蜗杆传动设计讲解学习

蜗轮蜗杆传动设计

7 蜗杆传动

应用和类型

传动的特点和应用

组成：蜗杆、蜗轮（一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件）

作用：传递空间交错的两轴之间的运动和动力。通常Σ=90°

应用：用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造工业中。最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。

1）、传动比大。单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可达到1000，结构紧凑。

2）、传动平稳、噪声小。

3）、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。

4）、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。

5）、蜗轮的造价较高。为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。

7.1.2 蜗杆传动的类型

照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。

（a）圆柱蜗杆传

（b）环面蜗杆传动（c）锥面蜗杆传动

图7-1 蜗杆传动的类型

、圆柱蜗杆传动

右旋之分。螺杆的常用齿数（头数）z1=1~4，头数越多，传动效率越高。蜗杆加工由于安装位置不同，产生的螺旋面在相对剖面内的齿廓曲线形状不同。）、阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）

米德蜗杆是齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。通常是在车床上用刃角α0=20°的车刀车制而成，切削刃平面通过蜗杆曲线，端面齿廓为阿基米德螺旋线

、缺点：蜗杆车制简单，精度和表面质量不高，传动精度和传动效率低。头数不宜过多。

用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。

图7-2 阿基米德蜗杆

2）、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）

杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线（或

法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。

点：常用端铣刀或小直径盘铣刀切制，加工简便，利于加工多头蜗杆，可以用砂轮磨齿，加工精度和表面质量较高。：用于机场的多头精密蜗杆传动。

）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆）

杆是齿面为渐开线螺旋面的圆柱蜗杆。用车刀加工时，刀具切削刃平面与基圆相切，端面齿廓为渐开线。

缺点：可以用单面砂轮磨齿，制造精度、表面质量、传动精度及传动效率较高。

用：用于成批生产和大功率、高速、精密传动，故最常用。

、环面蜗杆传动特点：

（1）、齿轮表面有较好的油膜形成条件，抗胶合的承载能力和效率都较高；

（2）、同时接触的齿数较多，承载能力为圆柱蜗杆传动的1.5~4倍；

（3）、制造和安装较复杂，对精度要求高；

（4）、需要考虑冷却的方式。

、锥面蜗杆传动

数多，重合度大，传动平稳，承载能力强；

（2）、蜗轮用淬火钢制造，节约有色金属。

图7-6 锥面蜗

图7-7 蜗轮动的主要参数和几何尺寸

蜗杆轴线的平面，称为中间平面。在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数

1、模数m和压力角a

杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴向模数mx1、压力角αx1应与蜗轮的端面模数、

mx1= mt2 = m

=αt2=α=20°

的螺旋角，γ：螺杆的导程角。

表7-1 圆柱蜗杆的基本尺寸和参数

2、螺杆导程角γ

杆轴向齿距，px1=πm（mm）；γ为导程角（°）。导程角越大，传动效率越高，γ=3.5°~55°。传动效率高时，常取γ=15°~30°，采用多头蜗杆。

3、蜗杆分度圆直径d1

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。

大，其传动效率高，但会使蜗杆的强度、刚度降低。在蜗杆刚度允许的情况下，设计蜗杆传动时，要求传动效率高时，d1可以选小值，当要求强度和刚度

4、蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2和传动比 i

头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效率较低，可以实现自锁；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通常蜗杆要取决于传动比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z2＜28)，否则将使传动平稳性变差。 z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮尺寸越大，刚度越小

于100，常取32~80。z1、z2之间最好互质，利于磨损均匀。

（7.1）

5，7.5，10*，12.5，15，20*，25，30，40*，50，60，70，80*。带*的为基本传动比，优先选用。

5、中心距：（7.2）

减少箱体类型，有利于标准化、系列化，国标中对一般圆柱蜗杆减速装置的中心距推荐为：40，50，63，80，100，125，160，（180），200，（225）450），500。

传动何尺寸

表7-2 蜗杆传动何尺寸

动的失效形式、材料和精度

.3.1蜗杆传动的失效形式及设计准则

1、失效形式

疲劳点蚀、胶合、磨损及轮齿折断。

间相对滑动速度vs：（7.3）

及散热不良时，闭式传动易出现胶合，但由于蜗轮的材料通常

合时，蜗轮表面金属粘到蜗杆的螺旋面上，使、

机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动

目录第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 -

蜗轮蜗杆设计

蜗轮蜗杆传动蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。最常用的是轴交角∑=90°的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为5~80，常用15~50；在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。重点学习内容本章中阿基米德蜗杆传动的失效形式、设计参数、受力分析、材料选择、强度计算、传动效率等为重点学习内容。对热平衡计算、润滑方法、蜗杆蜗轮结构等也应一、蜗杆传动的类型与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，完全随蜗杆的齿廓而异。蜗轮一般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合，切削蜗轮的滚刀齿廓，应与蜗杆的齿廓一致；深切时的中心距，也应与蜗杆传动的中心距相同。圆柱蜗杆传动１、通圆柱蜗杆传动（１）阿基米德蜗杆这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面(即端面)上，齿廓为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿廓(即轴向齿廓)为直线，其齿形角α0=20°。它可在车床上用直线刀刃的单刀(当导程角γ≤3°时)或双刀(当γ>3°时)车削加工。安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。

（２）渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI蜗杆)蜗杆齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线。加工时，车刀刀刃平面与基圆相切。可以磨削，易保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多，转速较高和较精密的传动。

（３）法向直廓蜗杆这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面(N-N)齿廓为直线。ZN蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。车削时车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上，加工简单，可用砂轮磨削，常用于多头精密蜗杆传动。（４）锥面包络蜗杆这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时，盘状铣刀或砂轮放置在蜗杆齿槽的法向面内，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时，铣刀(或砂轮)回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，在I-I及N-N截面上的齿廓均为曲线。这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。

蜗轮蜗杆设计参数选择

圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。（1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。表A

图1 图2 （2）蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时，最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。但由于同一模数蜗杆，其直径可以各不相同，这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀，才能满足蜗轮加工需求。为了减少蜗轮滚刀数目，在规定标准模数的同时，对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化，且与m 有一定的匹配。蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值，称蜗杆的直径系数。即

q= 蜗杆分度圆直径模数 = d1 m d1=mq 有关标准模数m与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A （3）蜗杆导程角r 当蜗杆的q和z1选定后，在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。为导程角、导程和分度圆直径的关系。 tan r= 导程分度圆周长 = 蜗杆头数x轴向齿距分度圆周长 = z1px d1π = z1πm πm q = z1 q 相互啮合的蜗轮蜗杆，其导程角的大小与方向应相同。（4）中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a与模数m、蜗杆直径系数q以及蜗轮齿数z2间的关系式如下： a=d1+d2 2 = m q (q+z2) 蜗杆各部尺寸如表B 蜗轮各部尺寸如表C 2、蜗轮蜗杆的画法 (1) 蜗杆的规定画法参照图1图2 （2）蜗轮的规定画法参照图1图2 （3）蜗轮蜗杆啮合画法参照图1图 2.

(有全套图纸)蜗轮蜗杆传动减速器设计

目录一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案 (3) 三、选择电动机 (3) 四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5) 五、传动装置的运动和动力参数 (5) 六、确定蜗杆的尺寸 (6) 七、减速器轴的设计计算 (9) 八、键联接的选择与验算 (17) 九、密封和润滑 (18) 十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18) 十一、减速器附件的设计 (20) 十二、小结 (23) 十三、参考文献 (23)

一、课程设计任务书 2007—2008学年第 1 学期机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日

二、传动方案我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下：三、选择电动机 1、电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v， Y型。 2、电动机容量工作机所需功率 w p KW Fv p w w 30 .1 96 .0 1000 5.2 500 1000 = ? ? = = η 根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96 .0 = w η。电动机输出功率 d p η w d p p= 传动装置的总效率 4 3 3 2 2 1 η η η η η? ? ? = 式中， 2 1 η η、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表10-2 KW P w 3.1 =

蜗轮蜗杆设计汇总

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 (1) 1.1 蜗杆传动的类型 (1) 1.2 蜗杆传动的特点 (2) 第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (3) 2.1 蜗杆传动的基本参数 (3) 2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 (6) 第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (7) 3.1 蜗杆传动的失效形式和设计准则 (7) 3.2 蜗杆、蜗轮的材料和结构 (8) 第四章蜗轮传动的强度计算 (10) 4.1蜗杆传动的受力分析 (10) 4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (11) 4.3 蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (12) 第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (13) 5.1蜗杆传动的效率 (13) 5.2 蜗杆传动的润滑 (13) 5.3 蜗杆传动的热平衡计算 (15) 结论 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19)

蜗轮蜗杆减速器课程设计模板总结

一、课程设计任务书题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制。已知条件：滚筒圆周力F=4400N；带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm。二、传动方案的拟定与分析由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优点，适用于传动V≤4-5 m/s,这正符合本课题的要求。三、电动机的选择 1、电动机类型的选择按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压380Ｖ，型号选择Y系列三相异步电动机。 2、电动机功率选择 1）传动装置的总效率： 23 ηηηηη =??? 总蜗杆联轴器轴承滚筒23 0.990.990.720.960.657 =???= 2）电机所需的功率： 0.657η= 总

2300 1.2 4.38100010000.657 FV P KW η?===?电机总 3、确定电动机转速计算滚筒工作转速： 601000601000 1.263.69/min 360V r D ηππ???===?滚筒按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器传动比范围580i = 减速器，则总传动比合理范围为I 总=5～80。故电动机转速的可选范围为： (5~80)63.69318.45~5095.2/min n i n r =?=?=总电动机滚筒。符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min 。根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第4方案比较适合，则选n=3000r/min 。 4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S1-2。其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速2920r/min ；额定转矩2.2。四、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 2920 45.8563.69 n i n = = =电动机总滚筒五、动力学参数计算 1、计算各轴转速 002920/min 2920/min 2920 63.69/min 45.85 63.6963.69/min 1 n n r n n r n n r i n n r i I I II II III ====== == ==电动机减速器 2、计算各轴的功率 P 0=P 电机 =4.38 KW P Ⅰ=P 0×η联=4.336KW P Ⅱ=P Ⅰ×η轴承×η蜗杆=3.09KW 4.38P KW =电机 63.69/min n r =滚筒 860~ 10320/min n r =电动机电动机型号： Y132S1-2 45.85i =总 02920/min 2920/min 63.69/min 63.69/min n r n r n r n r I II III ==== P 0=4.38KW P I =4.336KW P II =3.09KW P III =3.03KW

蜗轮蜗杆传动设计

7 蜗杆传动应用和类型传动的特点和应用组成：蜗杆、蜗轮（一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件）作用：传递空间交错的两轴之间的运动和动力。通常Σ=90° 应用：用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造工业中。最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。 1）、传动比大。单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可达到1000，结构紧凑。 2）、传动平稳、噪声小。 3）、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。 4）、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。 5）、蜗轮的造价较高。为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。 7.1.2 蜗杆传动的类型照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。（a）圆柱蜗杆传动（c）锥面蜗杆传动图7-1 蜗杆传动的类型、圆柱蜗杆传动右旋之分。螺杆的常用齿数（头数）z1=1~4，头数越多，传动效率越高。蜗杆加工由于安装位置不同，产生的螺旋面在相对剖面内的齿廓曲线形状不同。）、阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）米德蜗杆是齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。通常是在车床上用刃角α0=20°的车刀车制而成，切削刃平面通过蜗杆曲线，端面齿廓为阿基米德螺旋线、缺点：蜗杆车制简单，精度和表面质量不高，传动精度和传动效率低。头数不宜过多。用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。

图7-2 阿基米德蜗杆 2）、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线（或法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。点：常用端铣刀或小直径盘铣刀切制，加工简便，利于加工多头蜗杆，可以用砂轮磨齿，加工精度和表面质量较高。：用于机场的多头精密蜗杆传动。）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆）杆是齿面为渐开线螺旋面的圆柱蜗杆。用车刀加工时，刀具切削刃平面与基圆相切，端面齿廓为渐开线。缺点：可以用单面砂轮磨齿，制造精度、表面质量、传动精度及传动效率较高。用：用于成批生产和大功率、高速、精密传动，故最常用。、环面蜗杆传动特点：（1）、齿轮表面有较好的油膜形成条件，抗胶合的承载能力和效率都较高；（2）、同时接触的齿数较多，承载能力为圆柱蜗杆传动的1.5~4倍；（3）、制造和安装较复杂，对精度要求高；（4）、需要考虑冷却的方式。、锥面蜗杆传动数多，重合度大，传动平稳，承载能力强；（2）、蜗轮用淬火钢制造，节约有色金属。

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）tgβ=（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p a与蜗杆导程p z的关系为p z＝z

纺织机传动系统基于涡轮蜗杆传动

摘要本设计说明主要参考沈阳纺织机械厂GD76X1型织机传动原理设计。该型纺织机主要有以下传动机构：主轴与打维机构、开口机构、绞边机构、送经机构、卷取机构。本设计主要对GD76X1型纺织机的送经机构进行设计。送经机构的传动部件主要有V带、直齿圆柱齿轮，变速箱、直齿锥齿轮，蜗轮蜗杆减速器。本说明书主要对直齿圆柱齿轮设计和校核，直齿锥齿轮设计和校核，蜗轮蜗杆进行设计和校核说明，还对减速器的轴进行设计和校核，V带的选型进行了设计说明。关键字：直齿圆柱齿轮；锥齿轮；蜗轮蜗杆；V带；减速箱

ABSTRACT This design uses the principle design of Shenyang Textile Machinery Factory GD76X1 loom transmission as primary reference. This type of textile machines has mainly the following transmission mechanism: spindle with hit-dimensional bodies, opening agencies, the selvage institutions, off mechanism, winding mechanism. This design is mainly of GD76X1 textile machine off mechanism, which has the parts of V-belts, spur gear, gearbox, straight bevel gears, worm reducer. This manual mainly concludes not only the spur gear design and check, straight bevel gear design and verification, worm design and check instructions, but also the reducer shaft design and check the selection of V with the design specification. Key words：spur gear；straight bevel gears；Worm gear and worm；V-belts；reducer

机械设计课设设计涡轮蜗杆传动设计

目录 1 电动机的选择和传动装置的运动、动力计算.......................................3 1.1选择电动机 ...........................................................................3 1.1.1选择电动机的类 .........................................................3 1.1.2选择电动机的容量 .........................................................3 1.1.3确定电动机转速 ............................................................3 1.2计算传动装置的传动比i .........................................................4 1.3计算传动装置各轴的运动和动力参数 (4) 1.3.1各轴的转速 ..................................................................4 1.3.2各轴的输入功率 ............................................................4 1.3.3各轴的输入转矩 ............................................................5 2 传动件设计 .................................................................................5 2.1选择材料、热处理方式 ............................................................5 2.2选择蜗杆头数1z 和涡轮齿数2z ...................................................6 2.3按齿面接触疲劳强度确定模数m 和蜗杆分度圆直径1d .....................6 2.4计算传动中心距a .....................................................................6 2.5验算涡轮圆周速度2v 、相对滑移速度s v 及传动效率 .....................6 2.6计算蜗杆与蜗轮的主要尺寸 ......................................................7 2.7热平衡计算 ...........................................................................8 2.8选取精度等级和侧隙种类 .........................................................9 2.9蜗杆和蜗轮的结构设计，绘制蜗杆和蜗轮的零件工作图 ..................9 3 确定减速器机体的结构方案并计算结构尺寸....................................9 4 蜗杆轴、轴承及键连接的校核计算 ...................................................11 4.1设计带式运输机中蜗杆轴轴系部件.............................................11 4.1.1选择轴的材料...............................................................12 4.1.2初算轴径m in 1d ，确定轴径1d .............................................12 4.1.3结构设计.....................................................................12 4.1.4轴的受力分析 (14)

蜗轮蜗杆传动原理

蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。蜗轮蜗杆传动有如下特点： 1）结构紧凑、并能获得很大的传动比，一般传动比为7-80。 2) 工作平稳无噪音 3) 传动功率范围大 4）可以自锁 5）传动效率低，蜗轮常需用有色金属制造。蜗杆的螺旋有单头与多头之分。传动比的计算如下： I=n1/n2=z/K n1-蜗杆的转速 n2-蜗轮的转速 K-蜗杆头数 Z-蜗轮的齿数蜗轮及蜗杆机构一、用途：蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当於齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。二、基本参数：模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取0.2）。其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即蜗轮轴面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值，三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件 1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等於蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等於蜗杆的轴面压力角且为标准值，即 ==m ，== 2 当蜗轮蜗杆的交错角为时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。四、几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同，需注意的几个问题是：蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为，蜗轮的螺旋角，大则传动效率高，当小於啮合齿间当量摩擦角时，机构自锁。引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目，使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时，q大则大，蜗杆轴的刚度及强度相应增大；一定时，q小则导程角增大，传动效率相应提高。蜗杆头数推荐值为1、2、4、6，当取小值时，其传动比大，且具有自锁性；当取大值时，传动效率高。与圆柱齿轮传动不同，蜗杆蜗轮机构传动比不等於，而是，蜗杆蜗轮机构的中心距不等於，而是。蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法，可根据啮合点K处方向、方向（平行於螺旋线的切线）及应垂直於蜗轮轴线画速度矢量三角形来判定；也可用「右旋蜗杆左手握，左旋蜗杆右手握，四指拇指」来判定。五、蜗轮及蜗杆机构的特点可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑

蜗轮蜗杆的设计计算

蜗轮蜗杆的设计计算 1、根据GB/10085-1988推荐采用渐开线蜗杆（ZI ）。 2、根据传动功率不大，速度中等，蜗杆45钢，因为希望效率高些，耐磨性好，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度45-55HRC ，蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1金属铸造，为节约贵重金的有色金属。仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100铸造。 3、按持卖你接触疲劳强度进行设计 a ≥32H 2])] [(σP E z z KT （1）作用在蜗轮上的转矩2T 按1Z =2 ，η=0.8 2T =9.55?610?2p /2n =9.55?610?0.7?0.8/62=86258mm ?N （2）确定载荷系数K ，取A K =1.15 βK =1 v K =1.05 所以得K= A K ? βK ?v K =1.15?1?1.05=1.21 （3）确定弹性影响系数E Z =16021MPa （铸锡青铜蜗轮与钢蜗杆相配）（4）确定接触系数p Z 假设a d 1=0.35 从表11-18查得p Z =2.9 （5）确定接触应力[H σ] 根据材料ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ，从表11-7查得蜗轮许用应力 '][H σ=268MPa N=60j 2n h L =60?1?62?46720=1.74?8 10 寿命系数HN K =8871074.110?=067则 [H σ] =HN K ?'][H σ=0.67?268=179.56MPa （6）计算中心距 a ≥32])56 .1799.2160(8625821.1??? =88.6 取a=100.因为i-15 故从表11-15中取模数m=5 1d =50mm 这时 a d 1=100 50=0.5 从图11-18，可查的接触系数'Z ρ=2.6<2.9,所以计算结果可用。

机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动..

】目录第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的内容....................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - · 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - & 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 -. 第七章联轴器...................................................... - 20 -第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 -第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 -第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 -课程设计小结........................................................ - 21 -参考文献............................................................ - 22 - ,

蜗轮蜗杆传动设计讲解学习

蜗轮蜗杆传动设计

7 蜗杆传动应用和类型传动的特点和应用组成：蜗杆、蜗轮（一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件）作用：传递空间交错的两轴之间的运动和动力。通常Σ=90° 应用：用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造工业中。最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。 1）、传动比大。单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可达到1000，结构紧凑。 2）、传动平稳、噪声小。 3）、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。 4）、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。 5）、蜗轮的造价较高。为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。 7.1.2 蜗杆传动的类型照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。（a）圆柱蜗杆传（b）环面蜗杆传动（c）锥面蜗杆传动图7-1 蜗杆传动的类型、圆柱蜗杆传动右旋之分。螺杆的常用齿数（头数）z1=1~4，头数越多，传动效率越高。蜗杆加工由于安装位置不同，产生的螺旋面在相对剖面内的齿廓曲线形状不同。）、阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）米德蜗杆是齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。通常是在车床上用刃角α0=20°的车刀车制而成，切削刃平面通过蜗杆曲线，端面齿廓为阿基米德螺旋线

、缺点：蜗杆车制简单，精度和表面质量不高，传动精度和传动效率低。头数不宜过多。用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。图7-2 阿基米德蜗杆 2）、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线（或法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。点：常用端铣刀或小直径盘铣刀切制，加工简便，利于加工多头蜗杆，可以用砂轮磨齿，加工精度和表面质量较高。：用于机场的多头精密蜗杆传动。）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆）杆是齿面为渐开线螺旋面的圆柱蜗杆。用车刀加工时，刀具切削刃平面与基圆相切，端面齿廓为渐开线。缺点：可以用单面砂轮磨齿，制造精度、表面质量、传动精度及传动效率较高。用：用于成批生产和大功率、高速、精密传动，故最常用。

涡轮蜗杆传动原理

涡轮蜗杆传动原理—天机传动传动比大，一般为10～80，最大可达1000 重合度大，传动平衡，噪音低，环保结构紧凑，可实现反行程自锁功能滑动速度大，效率一般蜗轮蜗杆的造价成本高应用领域：主要用于中小功率，间断工作的场合。广泛用于机床、冶金、矿山以及起重设备中分类：圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动通常情况下蜗杆的直径是比较小，所以和常和轴做一个整体，即蜗杆轴。当蜗杆的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。另一方面为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，建议采用组合式蜗轮结构。齿圈用青铜，轮芯用铸铁或者碳素铡。蜗轮蜗杆传动的主要失效形式是磨损与胶合两种。但目前依据胶合和磨损的强度计算缺乏可靠的方法和数据，因而通常沿用接触疲劳和弯曲席疲劳强度计算蜗轮蜗杆传动的承载能力。

由于蜗轮蜗杆齿是不断的螺旋，其材料的强度要求又很高。因此失效总是出现的蜗轮上，所以蜗轮蜗杆传动只需对蜗轮轮齿进行强度计算就可。蜗轮蜗杆传动效率与齿轮传动相似，闭式蜗轮蜗杆传动的功率损耗包括轮齿啮合摩擦损耗、轴承中摩擦损耗以及搅动箱体内润滑油的油阻损耗三种。注意事项：由于蜗轮蜗杆传动效率较低，且发热量较大，若不及时散热的话，极可能会引起箱体内油温升高、润滑失效，最终导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合。因些对连续工作的闭式蜗轮蜗杆传动要进行热平衡计算。蜗轮蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成，在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。其一，它是一种特殊的交错轴斜齿轮传动，交错角为∑＝90°,传动比大,且准确.通常称蜗杆的螺旋线数为螺杆的头数,若蜗杆头数为z1,蜗轮齿数为z2,则蜗杆传动的传动比为2=n1/n2=z2/z1ω1/ωi=(3-60)通常蜗杆头数很少(z1=1～4),蜗轮齿数很多(z2=30～80),所以蜗杆传动可获得很大的传动比而使机构比较紧凑.单级蜗杆传动的传动比i≤100～300;传递动力时常用i=5～83. 其二，它具有螺旋传动的某些特点，蜗杆相当于螺杆，蜗轮相当于螺母，蜗轮部分地包容蜗杆。蜗杆材料、蜗轮材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是要具有良好的跑合性能、耐磨性能和抗胶合性能。蜗轮蜗杆减速机传动常采用青铜或铸铁作蜗轮的齿圈，与淬硬并磨

蜗轮蜗杆结构

蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。基本参数模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、涡轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取0.2）。其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即涡轮端面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值。分类和条件蜗轮蜗杆大致有这些系列： 1、WH系列蜗轮蜗杆减速机：WHT/WHX/WHS/WHC 2、CW系列蜗轮蜗杆减速机：CWU/CWS/CWO 3、WP系列蜗轮蜗杆减速机：WPA/WPS/WPW/WPE/WPZ/WPD 4、[1]TP系列包络蜗轮蜗杆减速机：TPU/TPS/TPA/TPG 5、PW型平面二次包络环面蜗杆减速机[1] 正确啮合的条件 1.中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值，即 m(杆)==m（轮），α（杆）==α（轮） 2.当蜗轮蜗杆的交错角为90°时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋蜗轮蜗杆线旋向必须相同。几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同，需注意的几个问题 1.蜗杆导程角γ是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为，蜗轮的螺旋角，大则传动效率高，当小于啮合齿间当量摩擦角时（ψv= arctan fv ,即当量摩擦角等于摩擦因素的反正切值，当ψv小于γ时[2]），机构自锁。 2.引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目，使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时，q大则大，蜗杆轴的刚度及强度相应增大；一定时，q小则导程角增大，传动效率相应提高。 3.蜗杆头数推荐值为1、2、4、6，当取小值时，其传动比大，且具有自锁性；当取大值时，传动效率高。与圆柱齿轮传动不同，蜗杆蜗轮机构传动比不等于蜗杆直径与蜗轮直径的比值。 4.蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法，可根据啮合点K处方向、方向（平行于螺旋线的切线）及应垂直于蜗轮轴线画速度矢量三角形来判定；也可用“右旋蜗杆左手握，左旋蜗杆右手握，四指拇指”来判定。特点应用和常见问题与解决方法机构的特点 1.可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑。

蜗轮蜗杆传动原理

蜗轮蜗杆传动原理一提起传动，各位都不会生疏，首先想到的是圆柱蜗杆传动、环面包络蜗杆传动。下面我介绍别的一种蜗杆传动：锥蜗杆传动。锥蜗杆传动在国外已经轨范化，但在海内因为设计人员接触较少，还未普及。锥蜗杆传动适用于传动比大于10的交错轴传动（可以不为90°）。锥蜗杆偏置于锥蜗轮的一侧，锥蜗杆齿面为阿基米德螺旋面，沿分度锥母线的导程相等，可以用车、铣、滚压等办法加工，精度和表面光洁度要求较高的硬齿面锥蜗杆还需磨齿。锥蜗轮由与锥蜗杆一致的锥滚刀在常见滚齿机上滚切成，外观象一个螺旋锥齿轮，精度和表面光洁度要求较高时，精滚之后在进行滚压或珩磨；产量大而精度要挨不高时，还可选用压铸、烧结、模锻等加工办法。阿基米德锥蜗杆与阿基米德圆柱蜗杆的齿面变成原理完全相同，都属于圆柱螺旋面，差别仅在于锥蜗杆在该螺旋面上截取顶圆锥面和根圆锥面之间的部分作为齿面，因此，锥蜗杆传动保留着阿基米德圆柱蜗杆传动的完全长处，比如易于缔造和装配，锥蜗杆轴向位移不破坏齿面共轭等等。锥蜗杆传动与圆柱蜗杆传动的紧要辨别在于锥蜗杆偏置，因而同时接触齿数大幅度增加，假如正常的选择几何参数，可得到对比抱负的瞬时接触线，有利于齿面的液体动力润滑。这使得锥蜗杆传的啮合机能显著优于阿基米德圆柱蜗杆传动。锥蜗杆传动的紧要特点可笼统如下：（1）重合度大，同时接触齿数大意为锥蜗轮齿数的10%。（2）合速度与瞬时接触线的法线所夹锐角较小，甚至靠近零度，有利于齿面间变成液体动力润滑。（3）通过轴向移动锥蜗杆，可以调节齿侧间隙而不破坏齿面的共轭。（4）可以做离合器利用，结合和脱开都十分灵活，脱开时中央距维持不变。与圆柱蜗杆对比，锥蜗杆传动平稳、承载本领大、效率高、传动对比大时结构也铰紧凑。当齿面光洁度较高，齿面接触良好，并选用极压润滑油时，还可以用渗碳淬火钢或氮化钢代替青铜做蜗轮材料。这也吻合当代齿轮行业举荐利用硬齿面的要求。由于锥蜗杆带有锥度，缔造方面比阿基米德圆柱蜗杆略为混杂一些。与环面蜗杆对比，锥蜗杆缔造和装配都较简朴，对轴向位置偏差不敏感，在轴向力作用下锥蜗杆略有移动时仍能维持良好的接触区。 2008年5月在全国小模数齿轮缔造技艺（宁波）研讨会上，有位宁波的行家做了相干叙述，现摘录如下：长处： 1.重合度大。可达蜗轮齿数的9-12％，因而噪音小、平稳、承载本领大。 2.齿面润滑好。合速度与接触面法线的夹角为锐角，靠近0度。 3.摩擦力矩目标与蜗轮旋向相同，效率高。 4.可通过调节蜗杆轴向位置调节齿侧间隙，不熏陶齿面共轭。降低装备精度要求。 5.可以当离合器用。蜗轮轴向位置变动时与蜗杆的啮入啮出灵活可靠，中央距维持不变。差错： 1. 蜗杆不能回转 2. 蜗杆轴向力大，蜗杆回转若有轴向窜动会导致机构卡死。 3. 模数小时各部尺寸皆小，不易加工。此时的齿轮靠一把与蜗杆相同的滚刀加工，难度可想而知。