蜗轮蜗杆减速机传动原理详解
蜗轮减速机工作原理
蜗轮减速机工作原理
蜗轮减速机是一种常用的减速装置，工作原理如下：
1. 主动轮驱动被动轮转动：蜗轮减速机的主要组成部分是主动轮（也称为蜗杆）和被动轮（也称为蜗轮）。
当主动轮转动时，由于主动轮上的螺旋线和被动轮上的齿轮互相啮合，被动轮也会开始转动。
2. 建立力矩传递：主动轮在转动的过程中会施加一个力矩，这个力矩会通过螺旋线传递给被动轮，从而使得被动轮受到力矩的作用而转动。
3. 实现减速作用：由于蜗轮的齿数相对较大，蜗轮减速机可以实现较大的减速比。
在减速过程中，主动轮的高速旋转被转换为被动轮的低速旋转，从而实现了减速作用。
4. 提供传动方向的改变：蜗轮减速机还可以改变传动方向。
通过调整主动轮和被动轮之间的啮合角度，可以改变传动方向，使得输出轴的转动方向与输入轴相反。
总的来说，蜗轮减速机利用螺旋线和齿轮的互相啮合，通过主动轮的转动来驱动被动轮的转动，并实现减速和传动方向的改变。
它在许多机械设备中广泛应用，以满足不同场合的传动需求。
蜗轮传动原理
蜗轮传动原理
蜗轮传动是一种基于摩擦和滚动的机械传动方式，通常用于实现大扭矩和低速度转动的机构。
它由一个蜗轮和一个蜗杆构成。
蜗轮是一个外形类似于螺旋的轮子，其齿轮面被称为蜗面。
蜗轮的齿数通常较少，它的齿轮面呈斜面，并与蜗杆的蜗杆面相互咬合。
而蜗杆是一根带有螺旋纹的轴，其形状与蜗轮的蜗面相适配。
当蜗轮旋转时，其蜗面与蜗杆的蜗面接触，并由于斜面的特殊形状，使得蜗杆受到轴向推力作用，同时也使得蜗轮转动。
蜗轮与蜗杆的齿轮面始终处于滚动和滑动状态之间，从而实现了传动。
蜗轮传动具有很高的传动比，通常在10:1到80:1之间，这意
味着蜗轮每转动一次，蜗杆只转动相应的几分之一。
因此，蜗轮传动能够实现大扭矩输出和低速转动。
由于蜗轮传动的斜面接触，摩擦力较大，因此会产生较大的摩擦损失和热量。
为了减少这种损失，通常需要在传动装置中添加润滑剂，以减少摩擦。
蜗轮传动广泛应用于各种机械设备中，特别是在工业生产中，如工程机械、输送机、起重机械等。
它们在提供大扭矩和精确传动的同时，也能够实现变速和反向传动等功能。
认识蜗杆蜗轮及蜗杆传动
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任务实施
判断下列蜗轮的回转方向
右旋
左旋
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任务实施
判断下列蜗轮的回转方向
右旋
左旋
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任务评价
1、蜗杆传动由 蜗杆 和 蜗轮 组成。 2、本减速器中， 蜗杆 为主动件， 蜗轮 为从动件。 3、蜗杆传动的工作原理。 4、蜗杆传动的特点。 5、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断。——右手法则 6、蜗轮回转方向的判断。
具有自锁性。 （5）和蜗轮接触的面为圆弧面，接触面积大，属于
滑动摩擦，因此摩擦发热严重。 （6）常用的蜗杆是阿基米德蜗杆
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任务二
蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断
右手法则：手心对着自己，四个手指顺着 蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若螺旋线方向 与右手拇指指向一致，则为右旋，反之为 左旋。
右旋
左旋
右旋
（）
2、在本减速器中，由蜗轮带
动蜗杆转动。
（）
蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。
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蜗杆传动的工作原理
主要用于传递空间交错两 轴间的运动和动力，通常 两轴的夹角为90°，蜗杆为 主动件、蜗轮为从动件。
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动画演示
Байду номын сангаас
3、蜗杆传动的特点
（1）传动比大。蜗杆转动一圈，蜗轮才转过一个齿 （2）传动平稳，噪声小。 （3）有自锁性，可防止负载反转。 （3）两轴相错成90°。 （4）只能蜗杆带动蜗轮，蜗轮不能带动蜗杆，传动
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二、蜗杆传动的基本参数
1、模数m和压力角α 2、蜗杆分度圆直径d
3、导程角
4、蜗杆的直径系数q q=m q
涡轮蜗杆原理PPT课件
常见问题原因分析
• 1、减速机发热和漏油。蜗轮减速机为了提高效率，一 般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材，由 于它是滑动磨擦传动，在运行过程中，就会产生较高的 热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从 而在各配合面产生间隙，而油液由于温度的升高变稀， 容易造成泄漏。主要原因有四点，一是材质的搭配是否 合理，二是啮合磨擦面的表面质量，三是润滑油的选择， 添加量是否正确，四是装配质量和使用环境。 2、蜗轮磨损。蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆 材料一般用45钢淬硬至HRC45一55,还常用40C:淬硬 HRC50一55，经蜗杆磨床磨削至粗糙度RaO. 8 fcm, 减速机正常运行时，蜗杆就象一把淬硬的“锉刀”，不 停地锉削蜗轮，使蜗轮产生磨损。一般来说，这种磨损 很慢，象某厂有些减速机可以使用10年以上。如果磨 损速度较快，就要考虑减速机的选型是否正确，是否有 超负荷运行，蜗轮蜗杆的材质，装配质量或使用环境等 原因。
设计准则：通常按齿面（蜗轮）接触疲劳强度条 件计算蜗杆传动的承载能力。 在选择许用应力时，要适当考虑胶合和磨损失效 因素的影响。 对闭式传动要进行热平衡计算，必要时对蜗杆强 度和刚度进行计算。
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9.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
中间平面上的参数作为设计基准
一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择
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按蜗杆的外形分类
圆 柱 蜗 杆 传
环 面 蜗 杆
动
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锥蜗杆
蜗杆分左旋和右旋。
蜗杆还有单头和多头之分。
左 旋
右 旋
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二、蜗杆传动的类型
1、按蜗杆形状分
环面蜗杆传动
蜗轮减速器原理
蜗轮减速器原理
蜗轮减速器是一种常用的机械传动装置，其原理是利用蜗杆和蜗轮之间的啮合来实现减速的作用。
蜗轮减速器的结构主要由蜗杆、蜗轮、轴承和外壳组成。
蜗杆上有一系列螺旋齿，而蜗轮的齿数则少于蜗杆的齿数。
当蜗杆和蜗轮啮合时，蜗杆的旋转会带动蜗轮进行旋转，而蜗轮的转动速度则较慢。
蜗轮减速器的工作原理是利用蜗杆和蜗轮之间的啮合，通过减小蜗轮的转速来实现减速的效果。
在传动过程中，蜗杆旋转会将力矩转化为轴向力和径向力，从而使蜗轮产生一个相对较大的压力角。
这种压力角的存在使得蜗轮的啮合区域只有一个齿槽参与传动，从而形成了稳定的传动。
由于蜗杆的螺旋齿与蜗轮的齿槽啮合时呈斜面状，所以在蜗轮减速器的传动过程中，除了实现减速外还具备了自锁的特点。
这意味着当减速器停止转动时，蜗轮是无法主动带动蜗杆旋转的，从而可以保证减速器的稳定性和可靠性。
蜗轮减速器广泛应用于工业生产中，特别是在需要减速的场合。
它具有结构简单、噪音低、传动效率高等优点，并且可以根据不同工况的需求选择不同的蜗杆和蜗轮组合来实现不同的减速比。
蜗轮蜗杆减速器设计
蜗轮蜗杆减速器设计介绍蜗轮蜗杆减速器是一种常用于工业机械传动中的减速装置。
它由蜗轮和蜗杆组成，利用蜗杆旋转的连续螺旋线与蜗轮齿面的啮合相互作用，实现转速的降低，扭矩的增大。
在工业领域中，蜗轮蜗杆减速器被广泛应用于各种设备和机械中，例如机床、输送机、起重机、冶金设备等。
本文将对蜗轮蜗杆减速器的设计进行介绍，包括其结构、工作原理和设计要点等。
结构蜗轮蜗杆减速器的基本结构包括蜗轮、蜗杆、轴承、壳体等部分。
蜗轮是一个圆盘状零件，其周边有一系列的齿，用于传递动力。
蜗杆是一个螺旋线状的零件，其上有几个螺旋齿，通过转动带动蜗轮。
轴承用于支撑蜗杆和蜗轮，确保其平稳运转。
壳体起到一个保护和支撑的作用，同时避免润滑脂泄漏。
工作原理蜗轮蜗杆减速器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.当蜗杆旋转时，由于其螺旋线的特性，蜗齿会逐渐将蜗轮齿面推动。
2.蜗轮在蜗齿的作用下开始转动，同时蜗杆不断推动蜗轮。
3.通过蜗轮的转动，输入轴上的动力被减速，并输出到输出轴。
4.输出轴上的转速较输入轴慢，但扭矩较大。
由于蜗轮蜗杆减速器的工作原理，使得其适用于需要大扭矩和较低转速的应用场景。
设计要点在进行蜗轮蜗杆减速器的设计时，有一些要点需要注意：1.选择正确的材料：蜗轮蜗杆通常由硬质合金材料制成，以确保其耐磨损和耐腐蚀的特性。
2.确定减速比：根据应用场景的需求，选择合适的减速比，以实现所需的输出速度和扭矩。
3.减速器的尺寸和重量：在设计过程中要考虑减速器的尺寸和重量，以确保其适应所安装的设备。
4.轴承的选择和安装：合适的轴承可以提供减速器稳定和平稳的运行。
5.润滑系统的设计：合适的润滑系统能够降低摩擦和磨损，延长减速器的使用寿命。
结论蜗轮蜗杆减速器是一种常用的工业传动装置，其结构简单，工作可靠。
通过合理的设计，可以实现所需的输出速度和扭矩。
在设计过程中，需要考虑选材、确定减速比、尺寸和重量、轴承选择和安装以及润滑系统设计等要点。
这些设计要点对于确保减速器的性能和寿命至关重要。
蜗轮蜗杆传动PPT课件
蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
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（一）教学要求 1、了解蜗杆传动特点、类型 2、掌握蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 3、熟悉普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件、
强 度计算及热平衡计算等。 （二）教学的重点与难点
重点：普通圆柱蜗杆传动的几何参数计算、 正确啮合条件、强度计算。
VS
V1 cos
d1n1 60 1000 cos
(m / s) V1
较大的VS易发生齿面磨损和胶 合；如润滑条件良好（形成油膜条 件）则较大的VS则有助于形成润滑 油膜，减少摩擦、磨损，提高传动 效率。
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2.失效形式： 主要有点蚀、齿根折断、齿面胶合和磨损。最常见失
效是齿面胶合和过度磨损。
11.8 常用各类齿轮传动的选择
11.8.1 各类齿轮传动性能的比较
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11.8.2 传动类型的选择
在选择传动类型时应考虑以下几个方面 传递大功率时，一般均采用圆柱齿轮。 在联合使用圆柱、圆锥齿轮时，应将圆锥齿轮放在高 速级
圆柱齿轮和谐齿轮相比，一般斜齿轮的强度比直齿轮 高，且传动平稳，所以用于高速场合。直齿轮用于低速 场合
为了减摩，通常蜗杆用碳钢和合金钢制成，高速重载 的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳(shentan)淬火，或45钢、 40Cr淬火。低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。
蜗轮用有色金属，常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝 青铜、灰铸铁等。
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11.4.2 蜗杆、蜗轮的结构
1.蜗杆的结构 蜗杆通常与轴做成一体，称为蜗杆轴。 （1）铣(xi)制蜗杆
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总效率：
1 2 3
蜗轮蜗杆减速机内部结构
蜗轮蜗杆减速机内部结构蜗轮蜗杆减速机是一种常见的传动装置，广泛应用于工业生产中。
它的内部结构设计精巧，能够实现高效的传动功能。
下面将详细介绍蜗轮蜗杆减速机的内部结构。
蜗轮蜗杆减速机由蜗轮、蜗杆、轴承、壳体等部件组成。
蜗轮是一个既有调心滚子轴承又有滚珠轴承的组合结构，它起到支撑和传动力的作用。
蜗杆则是通过蜗轮的转动来实现减速效果的关键部件。
蜗杆与蜗轮的啮合面采用螺旋线状，这种设计能够增大接触面积，提高传动效率，并且具有自锁功能，能够防止反转。
在蜗轮蜗杆减速机内部，蜗杆通过轴承支承在壳体上，轴承起到支撑和传动力的作用，能够减小轴承的磨损和摩擦。
轴承采用优质材料制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，能够保证减速机的长期稳定运行。
蜗轮蜗杆减速机的壳体是一个重要的外壳，它起到保护内部组件的作用。
壳体采用高强度材料制成，能够承受较大的载荷和冲击力。
同时，壳体还要具备良好的密封性能，能够防止灰尘和杂质进入减速机内部，保证内部部件的正常运行。
蜗轮蜗杆减速机的内部结构设计合理，能够实现高效的传动效果。
其工作原理是蜗杆通过传动力将旋转运动转换成线性运动，从而实现减速的目的。
蜗轮和蜗杆的啮合角度决定了减速比，通过调整啮合角度可以实现不同的减速比，满足不同工况的需求。
蜗轮蜗杆减速机的内部结构紧凑，体积小巧，重量轻，适用于安装空间有限的场合。
同时，由于蜗杆具有自锁功能，能够防止负载反转，因此蜗轮蜗杆减速机在停机和起动过程中具有较好的安全性能。
蜗轮蜗杆减速机的内部结构设计科学合理，能够实现高效的传动功能。
蜗轮、蜗杆、轴承和壳体等组件的协同作用，使得减速机能够稳定可靠地工作。
蜗轮蜗杆减速机在工业生产中起到重要作用，广泛应用于各个领域。
对于提高生产效率和降低能耗具有重要意义。
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蜗轮蜗杆减速机传动原理详解
蜗杆传动：
蜗杆传动是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°。
蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。
1.简介
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。
蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。
蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过两齿。
2.特点
(1)传动比大，结构紧凑。
蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。
从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I可达1000。
这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
(2)传动平稳，无噪音。
因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音都比较小
(3)具有自锁性。
蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，
而蜗轮不能带动蜗杆转动。
(4)蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。
尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。
(5)发热量大，齿面容易磨损，成本高。
3.圆柱蜗杆
圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。
蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。
①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。
阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。
在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。
②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。
在这种传动中，接触线与相对滑动速度之间的夹角较大，故易于形成润滑油膜，而且凸凹齿廓相啮合，接触线上齿廓当量曲率半径较大，接触应力较低，因而其承载能力和效率均较其他圆柱蜗杆传动为高。
4.主要参数
各类圆柱蜗杆传动的参数和几何尺寸基本相同。
为阿基米德圆柱蜗杆传动的主要参数。
通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面，称为中间平面。
在中间平面上，蜗杆的[1]齿廓为直线，蜗轮的齿廓为渐开线，蜗杆和蜗轮的啮合相当于齿条和渐开线齿轮的啮合。
因此，蜗杆传动的参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同，并且在设计和制造
中皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
5.蜗杆传动
蜗杆的轴向齿距pX应与蜗轮的端面周节pt相等，因此蜗杆的轴向模数应与蜗轮的端面模数相等,以m表示,m应取为标准值。
蜗杆的轴向压力角应等于蜗轮的端面压力角，以α表示，通常标准压力角α=20°。
蜗杆相当于螺旋，其螺旋线也分为左旋和右旋、单头和多头。
通常蜗杆的头数Z1=1～4,头数越多效率越高；但头数太多,如Z1>4,分度误差会增大,且不易加工。
蜗轮的齿数Z2=iZ1，i为蜗杆传动的传动比,i=n1/n2=Z2/Z1。
对于一般传递动力的蜗杆传动,Z2=27～80。
当Z2<27时，蜗轮齿易发生根切；而Z2太大时，可能导致蜗轮齿弯曲强度不够。
以d1表示蜗杆分度圆直径，则蜗杆分度圆柱上的螺旋升角λ可按下式求出在上式中引入q=Z1/tgλ，则可求得蜗杆的分度圆直径为d1=qm。
式中q称为蜗杆特性系数。
为了限制滚刀的数目，标准中规定了与每个模数搭配的q值。
通常q=6～17。
蜗轮分度圆直径d2=Z2m。
6.失效形式
在蜗杆传动中，蜗轮轮齿的失效形式有点蚀、磨损、胶合和轮齿弯曲折断。
但一般蜗杆传动效率较低，滑动速度较大，容易发热等，故胶合和磨损破坏更为常见。
蜗杆传动为了避免胶合和减缓磨损，蜗杆传动的材料必须具备减摩、耐磨和抗胶合的性能。
一般蜗杆用碳钢或合金钢制成，螺旋表面应经热处理（如淬火和渗碳），以便达到高的硬度(HRC45～63),然后
经过磨削或珩磨以提高传动的承载能力。
蜗轮多数用青铜制造，对低速不重要的传动，有时也用黄铜或铸铁。
为了防止胶合和减缓磨损，应选择良好的润滑方式，选用含有抗胶合添加剂的润滑油。
对于蜗杆传动的胶合和磨损，还没有成熟的计算方法。
齿面接触应力是引起齿面胶合和磨损的重要因素，因此仍以齿面接触强度计算为蜗杆传动的基本计算。
此外，有时还应验算轮齿的弯曲强度。
一般蜗杆齿不易损坏，故通常不必进行齿的强度计算，但必要时应验算蜗杆轴的强度和刚度。
对闭式传动还应进行热平衡计算。
如果热平衡计算不能满足要求，则在箱体外侧加设散热片或采用强制冷却装置。
7.结构简介
一般蜗杆与轴制成一体，称为蜗杆轴。
蜗轮的结构型式可分为蜗杆传动3种形式。
①整体式：用于铸铁和直径很小的青铜蜗轮。
②齿圈压配式：轮毂为铸铁或铸钢，轮缘为青铜。
③螺栓联接式：轮缘和轮毂采用铰制孔，用螺栓联接，这种结构装拆方便。
8.传动应用
蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。
蜗杆传动当要求传递较大功率时，为提高传动效率，常取Z1=2～4。
此外，由于当γ1较小时传动具有自锁性，故常用在卷扬机等起重机械中，起安全保护作用。
它还广泛应用在机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器或设备中，其原因是因为使用轮轴运动可以减少力的消耗,从而大力推广。