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1、11.1蜗杆传动的类型和特点11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸11.3蜗杆传动的失效形式及材料选择11.4蜗杆传动的强度计算11.5蜗杆传动的效率与热平衡计算第11章蜗杆传动11.1蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动用来传递空间两交错轴之间的运动和动力，一般两轴交角为90°，如图11-1所示。蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成。一般为蜗杆主动、蜗轮从动，具有自锁性，作减速运动。蜗杆传动广泛应用与各种机械和仪器设备之中。图11-1蜗杆传动11.1.1蜗杆传动的类型圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动11.1.2蜗杆传动的特点1、蜗杆传
2、动的最大特点是结构紧凑、传动比大。一般传动比i=10-40，最大可达80。若只传递运动（如分度运动），其传动比可达1000。2、传动平稳、噪音小。3、可制成具有自锁性的蜗杆。4、蜗杆传动的主要缺点是效率较低。5、蜗轮的造价较高。蜗杆传动的特点和应用11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸11.2.1蜗杆传动的主要参数及其选择规定通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面。1.模数和压力角蜗杆传动的设计计算都是以中间平面内的参数和几何关系为标准。在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。2.蜗杆分度圆直
3、径d1及蜗杆直径系数q3.蜗杆分度圆螺旋导程角Z1、q已知时，导程角即为定值。4.蜗杆的头数Z1和蜗轮的齿数Z2可参考表。5.蜗杆传动传动比ii=n1/n2=Z2/Z16.蜗杆传动的中心距aa=(d1+d2)/2=m(q+Z2)/2名称符号说明模数m1）m的大小由强度计算确定，并按GB（表2）取标准值2）蜗杆轴向模数ma1=蜗轮端面模数mt2=模数m压力角α1）α的标准值是20°，动力传动允许25°，分度传动允许15°或12°2）ZA蜗杆轴向压力角αa=α；ZA、ZI、ZK蜗杆法向压力角αn=α蜗杆直径系数q1）是一
4、个将蜗杆分度圆直径d1限制为标准值的参数：q=d1/m，其值见表22）引入该参数是为了限制切制蜗轮时所需要的滚刀数目，提高生产的经济性。蜗杆头数z1通常取z1=1、2、4、6，头数过多，导程角过大会使加工困难。蜗轮齿数z2为了保证始终有两对以上齿啮合，通常规定z2>28,以增加传动的平稳性传动比i121）i12=n1/n2=z2/z1=d2/（mz1）=（2a-d1）/（mz1）=（2a/m-q）/z12）减速传动时常用i=15~50，荐用的蜗杆头数与传动比之间的对应值见表1齿数比uu=蜗轮齿数z2/蜗杆头数z1，减
5、速传动时u=i名称符号说明模数m1）m的大小由强度计算确定，并按GB（表2）取标准值2）蜗杆轴向模数ma1=蜗轮端面模数mt2=模数m压力角α1）α的标准值是20°，动力传动允许25°，分度传动允许15°或12°2）ZA蜗杆轴向压力角αa=α；ZA、ZI、ZK蜗杆法向压力角αn=α蜗杆直径系数q1）是一个将蜗杆分度圆直径d1限制为标准值的参数：q=d1/m，其值见表22）引入该参数是为了限制切制蜗轮时所需要的滚刀数目，提高生产的经济性。蜗杆头数z1通常取z1=1、2、4、6，头数过多，导程角过大会使加工困难。蜗轮齿数
6、z2为了保证始终有两对以上齿啮合，通常规定z2>28,以增加传动的平稳性传动比i121）i12=n1/n2=z2/z1=d2/（mz1）=（2a-d1）/（mz1）=（2a/m-q）/z12）减速传动时常用i=15~50，荐用的蜗杆头数与传动比之间的对应值见表1齿数比uu=蜗轮齿数z2/蜗杆头数z1，减速传动时u=i11.2.2蜗杆传动的几何尺寸计算11.3蜗杆传动的失效形式及材料选择11.3.1、蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效形式和齿轮传动相类似。由于材料和结构的原因,蜗杆螺旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度,所
7、以失效常发生在蜗轮轮齿上。蜗轮传动中由于蜗杆与蜗轮齿面间的相对滑动速度较大,效率低,摩擦发热大,因此其主要失效形式是蜗轮齿面的胶合、点蚀和磨损。表11-1蜗杆、蜗轮配对材料表11-2铸锡青铜蜗轮许用应力［σH］表11-3铸铝青铜及铸铁蜗轮许用应力［σH］11.3.2、常用材料由蜗杆传动的失效分析可知,蜗杆、蜗轮的材料要具有优良的减摩性、耐磨性和抗胶合性能,并具有足够的强度。常用的蜗轮材料有:铸锡青铜ZCuSn10P1和ZCuSn5Pb5Zn5,适用于滑动速度较高的重要传动；铸铝青铜ZCuAl9Fe4Ni4Mn2和ZC
8、uAl10Fe3,其抗胶合能力虽比锡青铜差,但强度较高,价格便宜,一般用于滑动速度小于10m/s的场合；滑动速度小于2m/s时,可用灰铸铁。蜗杆材料主要为碳钢和合金钢。为了防止变形,常对蜗轮进行时效处理。常用的蜗杆、蜗轮配对材料见表11-1。蜗轮常用材料的许用接触应力见表11-2和表11-3。11.4蜗杆传动的强度计算11.4.1蜗杆传动的受力
