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1、第12章 蜗杆传动,12-1 蜗杆传动的特点和类型,一、蜗杆传动适用范围及特点用途：蜗杆传动主要用来传递交错轴之间的运动和动力。两轴交错角为90时用得最多。注：锥齿轮传递主要用于相交轴之间的运动和动力。,蜗杆传动应用,蜗杆,蜗轮,一、蜗杆传动适用范围及特点,传动比大：动力传动时 i=580，最大为1000；结构紧凑：在相同条件下，尺寸和占用空间最小；传动平稳：连续的螺旋齿；逐渐进入啮合和退出，故冲击小、噪声低；可自锁：升角小于当量摩擦角时v；缺点：传动效率低：0.40.9；滑动速度大，摩擦与磨损严重。但现在多头蜗杆的传动效率高达0.95以上。,蜗杆传动特点：,二、蜗杆传动的类型,、按旋向分：,
2、左旋蜗杆右旋蜗杆：常用,、按蜗杆头数分：,单头：从端面看，用于自锁、i大多头：用于传动比i小，效率高,、按蜗杆形状分：,二、蜗杆传动的类型,、按蜗杆形状分：,圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动,锥面蜗杆传动,普通圆柱蜗杆传动,圆弧圆柱蜗杆传动,阿基米德蜗杆（ZA型）,渐开线蜗杆（ZI型）,法向直廓蜗杆（ZN型）,蜗杆在轴向的外形是以凹圆弧为母线的旋转曲面。特点：承载能力大，为圆柱蜗杆的24倍，效率高达0.850.9,蜗杆为一圆锥体，承载能力和效率较高,下面重点讲述圆柱蜗杆,锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）,GB/T 10085-1988推荐采用ZI和ZK蜗杆,122 圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸,一、
3、普通圆柱蜗杆传动的主要参数,中间平面 指通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。,112 圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸,对于阿基米德蜗杆传动，由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿或相同的滚刀，按照范成法的原理切制而成的，,所以，在中间平面上，相当于齿条与齿轮的啮合传动。在蜗杆设计时，常取中间平面内的参数和尺寸作为计算基准。,一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数,、普通圆柱蜗杆传动的主要参数,1、模数m和压力角：由图可知，在中间平面上，蜗杆和蜗轮啮合时，相当于齿轮与齿条啮合。所以蜗杆传动的正确啮合条件是：,蜗杆的模数，取标准值，P191，12-1,蜗杆轴面模数,蜗轮端面模数,、,一普通圆柱蜗杆传动的主要参数,1
4、、模数m和压力角：蜗杆传动的正确啮合条件是：,阿基米德（ZA）蜗杆的轴向压力角为标准值，a20,、,其余三种(ZI、ZN、ZK)蜗杆的法向压力角为标准值，n20。,、,即：对于交错角90，则蜗杆导程角与蜗轮螺旋角大小相等，旋向相同 这与外啮合斜齿轮的正确啮合条件不同。,Lead angle=helical angle,2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q,蜗杆分度圆直径d1 是指在过轴线的平面内，齿厚齿槽宽的圆柱体直径，称为蜗杆分度圆直径d1。加工蜗轮时，必须用与蜗杆配对的具有同样参数和直径的蜗轮滚刀来加工。这样，对于同一模数m的蜗杆，如果蜗杆直径d1的大小不同，就必须用不同的蜗轮滚刀来加工。即
5、一种尺寸的直径d1，就对应于一把滚刀，这样刀具太多，成本高。,2、蜗杆分度圆直径d1和直径系数q,为了降低加工成本，将蜗杆分度圆直径dl定为标准值。并把d1与m的比值称为蜗杆直径系数q，即,注：蜗杆分度圆直径d1，是新标准中蜗杆的标准值。旧标准值是直径系数q。d1的标准值可查P191表12-1，与m有关。如m8，d1？,d180，140,3、导程角:lead angle,图中：Px为蜗杆的轴向齿距。蜗杆分度圆柱导程角为：在中有：,导程,导程角,Pz,Px,即：,记住此公式,将蜗杆分度圆柱螺旋线展开成为下图所示的直角三角形的斜边。,由上式可知：,4、传动比i和齿数比u：,当以蜗杆为主动时，故其传
6、动比i为：,式中，nl、n2分别为蜗杆和蜗轮的转速(rmin）,蜗杆传动比i：,蜗杆齿数比u：,5、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2,蜗杆头数z1 可根据要求的传动比i和效率选定。可按P192表12-2选用。单头传动比最大，但效率较低。一般取：1、2、4、6,蜗轮齿数z2太多，会使模数减小，其弯曲强度不够。,6、圆柱蜗杆传动的标准中心距a,标准普通蜗杆传动时，其标准中心距a为：,标准普通蜗杆传动的中心距a，应按照标准GB10085-88推荐的值选取：见P193表123：40、50、63、80、100、125500,采用标准中心距的目的：可降低制造成本,7、蜗杆传动滑动速度Vs：,v1,v2,vS,是
7、蜗杆传动的重要参数，它将影响材料、精度等级导程角等参数的选择。当蜗杆传动在节点处啮合时,蜗杆的圆周速度,蜗轮的圆周速度,滑动速度,n1,滑动速度：,7、蜗杆传动滑动速度Vs：,由图可知，滑动速度Vs比蜗杆的圆周速度V1还要大，故摩擦、磨损很大，发热也很大，从而导致温度升高而使润滑油失效，容易产生胶合或点蚀。这是蜗杆传动效率低的主要原因,也是最大的缺点。,v1,二、普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算,喉圆直径,分度圆直径,蜗轮外径,齿根圆直径,注：由于蜗杆传动机构的传动比变化较大，这时可以通过调整其它机构传动比的办法使整个系统的传动比保持不变，因为：,即重新合理分配传动比,本章提问：,1、标准普通蜗杆传动中心距a取什么值？答：取（标准）系列值2、蜗杆模数m和d1取什么值？答：均取标准值,3、热平衡计算的目的：防止发热量大 温度高 产生胶合,5、蜗杆的计算公式：,4、蜗杆自锁条件：导程角v 当量摩 否则，不自锁,7、对于交错角90的蜗杆传动,其正确啮合条件是：、,蜗杆的模数，取标准值,蜗杆轴向模数,蜗轮端面模数,齿形角,、,、,即：，大小相等，旋向相同。这与斜齿轮的正确啮合条件不同。,
