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1、职业技术学院教案 首页课 次2课 型理论章节11蜗杆传动教学目的了解蜗杆传动的类型、特点及应用；掌握蜗杆传动的几何尺寸计算。教学重 点蜗杆传动的几何尺寸计算。教学难 点蜗杆传动的几何尺寸计算。教学方 法讲授教 具挂 图多媒体、模型授 课班 级授 课日 期相 关素 材1、周志平 欧阳中和主编机械设计基础与实践冶金工业出版社2008-6-12、周家泽主编机械设计基础人民邮电出版社1999年01月3、马保吉主编机械设计基础西北工业大学出版社4、李学雷主编机械设计基础北京希望电子出版社2004-9-1教学后记职业技术学院教案 续页教学过程u 教学内容正文第十一章 蜗杆传动第一节 蜗杆传动的特点、应用和
2、类型一、蜗杆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=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。特点:1）、传动比大。单级时i=580，一般为i=1550，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。二、 蜗杆
3、传动的类型按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)。1、圆柱蜗杆传动蜗杆有左、右旋之分。螺杆的常用齿数（头数）z1=14，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。1）、阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）如图所示，阿基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0=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。其齿面为阿基米德螺旋面。优、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。应用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。2）、法向
4、直廓蜗杆（ZN蜗杆）如图所示，法向直廓蜗杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线（或齿厚中线）处螺旋线的法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。优、缺点：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。应用：用于机场的多头精密蜗杆传动。3）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆）如图所示，渐开线蜗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。优、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。应用：用于成批生产和大功率、高速、精密传动，故最常用。2、环面蜗杆传动特点：（1）、齿轮表面有较好的油膜形成条
5、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1.54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。3、锥面蜗杆传动特点：（1）、啮合齿数多，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。 第二节 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，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和几何尺寸为基准 。一、 主要参数1、模数m和压力角a蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴向模数mx1、压力角x1应与蜗轮的端面模
6、数、压力角相等，即 mx1= mt2 = m x1=t2=20 =：为蜗轮的螺旋角，：螺杆的导程角。2、螺杆导程角px1：为蜗杆轴向齿距，px1=m（mm）；为导程角（）。导程角越大，传动效率越高， =3.555。传动效率高时，常取=1530，采用多头蜗杆。若要求传动时反向自锁时，取340。3、蜗杆分度圆直径d1由于蜗轮是用与蜗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。导程角大，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，当要求强度和刚度大时，d1
7、选大值。4、蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2和传动比 i较少的蜗杆头数（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。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z228)，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，影响传动的啮合精度，所以蜗轮齿数不大于100，常取3280。z1、z2之间最好互质，利于磨损均匀。传动比 i：传动比 i的公称值有：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：为便于大批生产，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），250，（280），315，（335），400，（450），500。二、 蜗杆传动的几何尺寸
