1、一、类型一、类型根据蜗杆形状分：根据蜗杆形状分：环面蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动锥蜗杆传动阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆（ZA)ZA)N-N直廓直廓凸廓凸廓I-I20 IINN阿基米德阿基米德螺旋线螺旋线II NN NNII延伸渐开线法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆（ZN)ZN)II IIII IIIIII 凸凸廓廓凸凸廓廓直直廓廓IIIIIIIIIIII渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI)渐开线渐开线二、二、蜗杆传动特点蜗杆传动特点1.1.传动比大，结构紧凑；传动比大，结构紧凑；2.2.传动平稳；传动平稳；4.4.传动效率低。传动效率低。3.3.可以设计成具有自锁性；可以设计成具有自锁性；多用于中小功率、不连续
2、运转的工况下多用于中小功率、不连续运转的工况下.7-27-2圆柱蜗杆传动主要参数圆柱蜗杆传动主要参数一、主要参数一、主要参数d2pt 2df 1d1da1b1df 2da2dt2a2p中间平面中间平面1a以以中间平面中间平面上的参数上的参数为基准。为基准。2t1app 1、模数模数 m 和压力角和压力角2 2、蜗杆分度圆柱导程角、蜗杆分度圆柱导程角 2t1app 2121tatammm11tandmz1dapmzpzpaz11 1d3.3.蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径d1和直径系数和直径系数q正确啮合条件：正确啮合条件：（旋向一致）（旋向一致）=btan11zmdq为减少为减少蜗轮滚刀蜗轮滚刀
3、数目，规定数目，规定d d1 1为标准值。为标准值。2121tatammm tan11zmd 1221zzi少，少，角小，效率低，但可以有自锁性角小，效率低，但可以有自锁性 ；1z 6,4,2,11z 1z多，多，角大，效率高，但加工困难。角大，效率高，但加工困难。11tandzmv 自锁条件自锁条件：z2=i z1，过多，过多，d2 大，大，使蜗杆跨度大，刚度低，使蜗杆跨度大，刚度低，一般一般z2 28080。12dd1222mzd sv1v2v1d4.4.蜗杆头数蜗杆头数 、传动比、传动比 、蜗轮齿数、蜗轮齿数1z2zi二、二、蜗杆传动变位特点和蜗杆传动变位特点和变位特点变位特点 ：1 1
4、、只能对蜗轮变位；、只能对蜗轮变位；2 2、变位后。、变位后。dd2 2=d d2 2,dd1 1d d1 1（a）变位传动）变位传动 x2 0,z2=z2,a0,z2=z2,a a蜗杆中心线蜗杆中心线（b）标准传动）标准传动 x2=0分度线（节线）分度线（节线）ad1=d 1d2=d 2=mz2po2图图 10-蜗杆传动的变位蜗杆传动的变位1 1、凑中心距；、凑中心距；（a）变位传动）变位传动 x2 z2蜗杆中心线蜗杆中心线ad 1d2=d 2=mz2po2d1分度线分度线节线节线蜗杆中心线蜗杆中心线ad 1d2=d 2=mz2po2d1分度线分度线节线节线（b）变位传动）变位传动 x2 0
5、,a=a,z2 z2图图 10 蜗杆传动的变位蜗杆传动的变位i=zi=z2 2/z1,z/z1,z2 2,d2 2=m z=m z2 2 ,a,a a=aa=a不变不变，x2 20(0)0)。一一 蜗杆传动失效形式及设计准则蜗杆传动失效形式及设计准则失效形式失效形式:齿面胶合、点蚀、磨损齿面胶合、点蚀、磨损、轮齿折断、轮齿折断失效的特点：发生在失效的特点：发生在蜗轮齿蜗轮齿上。上。闭式传动闭式传动按接触强度设计，按接触强度设计，验算弯曲强度和热平衡条件；验算弯曲强度和热平衡条件；开式传动开式传动按弯曲强度设计。按弯曲强度设计。73 蜗杆传动失效形式和蜗杆传动失效形式和材料选择材料选择必要时验算
6、必要时验算蜗杆刚度。蜗杆刚度。设计准则：设计准则：二、蜗杆传动的材料及许用应力二、蜗杆传动的材料及许用应力1 1、锡青铜，允许、锡青铜，允许s/m25s v2 2、铝铁青铜，允许、铝铁青铜，允许s/m6s v3 3、灰铸铁，允许、灰铸铁，允许s/m2s v锡青铜锡青铜 减摩性好，主要减摩性好，主要 失效是失效是点蚀点蚀，许用许用许用接触应力接触应力 与应力循环次数与应力循环次数N N 有关；有关；H OHNHZ 蜗轮常用材料的基本许用接触应力蜗轮常用材料的基本许用接触应力 0 H0 H表表7-5 7-5 及基本许用弯曲应力及基本许用弯曲应力0 F0 F 蜗轮材料铸造方法适用的滑动速度 m/s力
7、学性能0H0F应用范围蜗杆齿面硬度0.2B350HBS45HRC一侧受载两侧受载ZCuSn10Pbl砂 模金属模122513017022031018020020022051703240重载长期连续工作ZCuSnSPbSZn5砂 模金属模10129010020025011013512512515015033402429ZCuAl10Fe3砂 模金属模66180200496540 H见表7682906480速度较低时ZCuAl10Fe3Mn2砂 模金属模6649054010090HTl50砂模21504025载荷小而直径大的传动HT200砂模22.52004830HT250砂模252505635铝
8、铁青铜、灰铸铁铝铁青铜、灰铸铁 减摩性差，主要减摩性差，主要 失效失效是是胶合胶合；与滑动速度与滑动速度 有关。有关。(条件性设计）条件性设计）sv H 材 料滑 动 速 度 vS m/s 蜗 轮蜗 杆0.250.512346ZCuAl9Fe4ZCuAl10Fe3钢(淬火)*250230210180160120ZCuAl10Fe3Mn2钢(淬火)*21520018015013595HT200HTl50(120150HBS)渗碳钢16013011590 HTl50(120150HBS)钢(调质或正火)1401109070 蜗杆材料蜗杆材料表表7-47-4常用蜗杆材料常用蜗杆材料材料牌号热处理硬度
9、表面粗糙度Ra(m)45,42SiMn,40Cr,38SiMnMo,42CrMo,42CrNi表面淬火4555HRC0.81.615CrMn,20CrMn,20Cr,20CrNi,20CrMnTi渗碳淬火5863HRC1.61.845(用于不重要的传动)调质270HBS6.874 2aFd2n2c2tF2rFnFi12TT各力大小：各力大小：各力方向：各力方向：与斜齿轮判定方法相同与斜齿轮判定方法相同 Fa1方向用左、右手方向用左、右手定则判定。定则判定。tan221trrFFF2T2a111t2FdTF22212dTFFtad1c1T1n1aF1rF1 tFg1rF1aF1tF2rF1aF1
10、rF1tF2aF2tF2rF2n1n2n1n2aF2tF二、蜗轮齿面接触强度计算二、蜗轮齿面接触强度计算222122212299HEHEHzZKTdmzdmKTZZE-弹性系数弹性系数1LFZnEHndsincos211222)cos360(1minodL端面重合度1.9接触线长度变化系数取1.9蜗轮齿宽角取90o100o表表7 77 7 弹性系数弹性系数ZE 配 对 材 料蜗 杆钢铸 铁蜗 轮锡青铜1551437铝青铜156铸 铁162return三、蜗轮齿根弯曲强度三、蜗轮齿根弯曲强度 FSaFanFYYYYmbdKT112 FSaFanFYYYYmdbKT222222b2-蜗轮轮齿弧长，
11、；)cos360(12odbmn-法面模数，mn=mcos；Ysa2-齿根应力校正系数，在F中考虑；YFa2-蜗轮齿形系数，按当量齿数zv2=z2/cos3和蜗轮的变位系数x2确定；Y-重合度系数，Y1/；Y-螺旋角系数，Y1/120；FFaFFaFzYYKTdmzdmYYKT22212212226.16.1表表 圆柱蜗杆传动的基本尺寸和参数及与蜗轮参数的匹配圆柱蜗杆传动的基本尺寸和参数及与蜗轮参数的匹配75 蜗杆传动的效率和热平衡计算蜗杆传动的效率和热平衡计算一、蜗杆传动的效率一、蜗杆传动的效率vtantan)96.095.0(总效率总效率1321)96.095.0(大，大，效率高；效率高；
12、11tandzm，效率提高。，效率提高。v 小，小，效率高。效率高。v 当润滑条件好时，滑动速度当润滑条件好时，滑动速度 高，高，值小，效率高。反之，出现胶合。值小，效率高。反之，出现胶合。sv1d 过多，蜗杆加工困难；过多，蜗杆加工困难；减小减小 ，受蜗杆刚度限制。，受蜗杆刚度限制。1zsv1v2v三、蜗杆传动的热平衡计算三、蜗杆传动的热平衡计算发发热量热量)1(P1000H1 散散热量热量 01t2ttAKH 1t0t0111000tAKPtt如如热平衡条件不满足时，可采取以下措施：热平衡条件不满足时，可采取以下措施：1、增大散增大散热面积；热面积；2、加风扇加风扇；3、加冷却水管。加冷却
13、水管。C0)7060(热平衡热平衡21HH 题7102n12344n1n1tF1rF4tF3aF2aF1aF2tF2rF3tF3rF4aF4rF旋旋右右结论结论:为使为使轴轴向轴轴向力小力小,轴上齿轮、轴上齿轮、蜗杆同旋向。蜗杆同旋向。作业：P185 7-9题第八章第八章轴轴8-8-1 1 概述概述一一 轴的功用和类型轴的功用和类型功用：功用：支承传动件并传递动力和运动支承传动件并传递动力和运动分类：分类：按受载情况分为按受载情况分为转轴：转轴：工作中既受弯矩又受扭矩工作中既受弯矩又受扭矩心轴：心轴：只承受弯矩只承受弯矩传动轴：传动轴：只承受扭矩只承受扭矩转轴转轴心轴心轴MMT传动轴传动轴TT
14、二、轴设计的主要问题二、轴设计的主要问题轴的结构设计轴的结构设计轴的承载能力计算轴的承载能力计算刚度刚度振动稳定性振动稳定性 强度强度三三.轴的材料轴的材料碳素钢、合金钢碳素钢、合金钢合金钢和碳钢的弹性模量合金钢和碳钢的弹性模量E 相近相近,故改变材料对轴的刚度影响不大故改变材料对轴的刚度影响不大.合金钢的合金钢的强度（强度（)高于高于碳钢；碳钢；1,s,B 8-2 8-2 轴的结构设计轴的结构设计1 1、轴的受力合理，满足承载能力要求；、轴的受力合理，满足承载能力要求；3 3、轴上零件定位可靠；、轴上零件定位可靠；2 2、轴上零件装拆方便；、轴上零件装拆方便；4 4、轴具有良好的工艺性。、轴具有良好的工艺性。已知条件：已知条件：轴系装配简图、轴上零件的尺寸、轴系装配简图、轴上零件的尺寸、传动的功率传动的功率P 和转速和转速n。轴的结构和尺寸应使：轴的结构和尺寸应使：一、拟定轴上零件装配方案一、拟定轴上零件装配方案方案一方案二方案二
