一、特點(diǎn)：1.蝸桿傳動(dòng)的組成：蝸桿、蝸輪和機(jī)架。2.用途：用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通常兩周的交錯(cuò)角為900.3.傳動(dòng)中一般蝸桿為主動(dòng)，蝸輪為從動(dòng)。4.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音較小、能得到很大的傳動(dòng)比：在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比ｉ可達(dá)1000；在動(dòng)力傳動(dòng)中通常ｉ=8-80.

缺點(diǎn)：傳動(dòng)效率較低，為了減摩耐磨，蝸輪齒圈常用青銅制造，成本較高。第十二章蝸桿傳動(dòng)p.189§12-1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型二、蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型:按圓柱蝸桿蝸傳動(dòng)桿的形環(huán)面蝸桿傳動(dòng)狀錐蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿傳動(dòng)(ＺＡ)漸開(kāi)線蝸桿傳動(dòng)(ＺＩ)法向直廓蝸桿傳動(dòng)(ＺＮ)錐面包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)(ＺC)阿基米德蝸桿傳動(dòng)（ＺＡ）：車(chē)刀切削刃夾角2=400，在包含軸線的截面內(nèi)為側(cè)邊為直線的齒條，在垂直于蝸桿軸線的截面內(nèi)阿基米德螺旋線。漸開(kāi)線蝸桿傳動(dòng)（ＺＩ）：在垂直于蝸桿軸線的截面內(nèi)為漸開(kāi)線，可用滾刀銑切，適用成批產(chǎn)。法向直廓蝸桿傳動(dòng)(ＺＮ)圓柱蝸桿傳動(dòng)(螺旋面形狀)精度：對(duì)于一般傳動(dòng)常用7級(jí)（蝸桿圓周速度v1＜7.5m/s）、8級(jí)（v1＜3m/s）、9級(jí)精度（v1＜1.5m/s）導(dǎo)程角→輪齒方向與端面的夾角螺旋角β→輪齒方向與軸線的夾角

1.外形:蝸桿→短螺桿

蝸輪→特殊的斜齒輪→螺母的一部分2.具有螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn):自鎖條件:≤ρ′(當(dāng)量摩擦角)效率計(jì)算:展開(kāi):(二)蝸桿的形成§10-2

圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何參數(shù)及尺寸計(jì)算

一主要參數(shù)

1.模數(shù)m和壓力角α：

中間平面：過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面設(shè)計(jì)計(jì)算都以中間平面參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。

正確嚙合條件:

1.模數(shù)和壓力角（1）ｍa1(軸向）＝ｍt2（端面）=ｍ2.αa1＝αt2＝α=200（ZA為軸向，ZI為法向壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值）

3.在兩軸交角∑＝90°時(shí)，蝸桿分度圓上導(dǎo)程角γ應(yīng)等于蝸輪分度圓柱上螺旋角β，且旋向相同。γ

=β①傳動(dòng)比i:i=n1/n2=Z2/Z1≠d2/d1（d1=mq）②Z1=1,2,4┌Z1=1└Z1=2、4③Z2=i·Z1Z1、Z2→查表12-2（蝸桿頭數(shù)Z1與蝸輪齒數(shù)Z2的薦用值）P192Z2少→Z2多→結(jié)構(gòu)過(guò)大→蝸桿長(zhǎng)度增長(zhǎng)，剛度↓→Z2≤80→效率高,加工難度大→自鎖性好,效率低2.傳動(dòng)比i,蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2根切：Z2＜26作業(yè)：12-1P.192切制蝸桿的刀具其直徑和齒形參數(shù)（m、Z、γ）必與相應(yīng)的蝸桿相同∴蝸桿分度直徑d1要標(biāo)準(zhǔn)化（見(jiàn)表12-1）。∵

＝Z1Px/πd1=Ｚ1ｍ／ｄ1＝Z1/q(12-2)

→直徑系數(shù)q=d1/m(P192)圖12-5為減少滾刀的規(guī)格數(shù)量→ｄ1定為標(biāo)準(zhǔn)值→ｄ1與ｍ搭配，查表12-1（圓柱蝸桿的基本尺寸和參數(shù)）（p191）4.齒面間滑動(dòng)速度Vs:ｄ2＝ｍＺ2ｄ1=m·q

≠

ｍ·Ｚ1

V1V2VsV1：蝸桿的園周速度m/s，V2：蝸輪的園周速度3.蝸桿直徑系數(shù)q和導(dǎo)程角γ：蝸桿傳動(dòng)在節(jié)點(diǎn)C處嚙合，齒廓之間有相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)速度Vs沿蝸桿螺旋線方向。圖12-5蝸桿導(dǎo)程(二)幾何尺寸計(jì)算

→表(12-3)p.193分度圓直徑：d1=mqd2=mZ2

齒頂高：ha=m齒根高：hf=1.2m齒頂圓直徑(喉圓直徑）：da1=m（q+2)da2=m（Z+2)齒根圓直徑：df1=m（q-2.4）df2=m（Z-2.4）軸向齒距（端面齒距）：Pa1=Pt2=Px=π

m徑向間隙：C*=0.2mm;＝0.5(ｄ1＋ｄ2)＝0.5m(q+Z2)≠0.5ｍ(Ｚ1＋Ｚ2)

5.中心距

當(dāng)蝸桿節(jié)圓與分度重合時(shí)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，其中心距的計(jì)算公式：

1.失效形式:2.部位:閉式開(kāi)式膠合、點(diǎn)蝕、磨損蝸輪輪齒上(結(jié)構(gòu)、材料)(一)蝸桿傳動(dòng)的失效形式p.186↑↑蝸輪→非錫青銅、錫青銅(二)蝸桿、蝸輪的材料(三)蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)§10-3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)(二)蝸桿、蝸輪的材料

P.186倒61.對(duì)材料的要求：2.蝸桿的材料→最好→淬火鋼(低碳鋼→滲碳淬火;中碳鋼→表面淬火)（高速重載）其余→調(diào)質(zhì)鋼（一般蝸桿）→低速、人力傳動(dòng)、鑄鐵蝸輪減摩、耐磨、抗膠合高的強(qiáng)度及光潔度、足夠的剛度

3.蝸輪的材料→p.187最好→錫青銅→┌ZCuSn10p1(10-1)(高速）└ZCuSn5PbZn5(5-5-5)（vs≤12m/s）其余→鋁青銅vs≤6m/s）、灰鑄鐵、尼龍減摩、抗膠合、抗點(diǎn)蝕碳素鋼、合金鋼

p.186倒4蝸桿的結(jié)構(gòu)→通常為整體式Z=1，2時(shí)L=（11+0.06Z2）Z=4時(shí)，L=（12.5+0.09Z2)蝸輪的結(jié)構(gòu)→通常為組合式（蝸輪頂圓直徑de2≤da2+2m）da2=m（Z2+2）整體式齒圈式螺栓聯(lián)接式拚鑄式整體式齒圈式（過(guò)盈連接）螺栓聯(lián)接式（4-8個(gè)螺釘）拚鑄式（在鋳鐵芯上澆注青銅）(三)

蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)

P.187蝸桿三個(gè)分力：Fr1,Ft1,Fa1蝸輪三個(gè)分力：Fr2,Ft2,Fa21.蝸桿、蝸輪旋向→相同2.作用力的大小(將Fn分解)講§12-4蝸桿傳動(dòng)的受力分析P.188右Fr1Fr2Fr1Fr2Ft2Fa1Ft1Fa2Ft1Fa1Ft2Fa2右

作業(yè):12－3)P.192改動(dòng):(2)各輪軸向力的方向→各輪作用力的方向。12－6)4.蝸輪的轉(zhuǎn)向→與Fa1反向3.作用力的方向(示意圖）二.蝸輪齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算不講§12-5圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算:P.188∵主要失效形式:膠合、磨損、點(diǎn)蝕∴→仿斜齒輪→強(qiáng)度計(jì)算→齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算1.計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度（點(diǎn)蝕）(當(dāng)沖擊大、脆性材料.開(kāi)式→(才折斷)→彎曲強(qiáng)度)

2.只計(jì)算蝸輪的強(qiáng)度

3.考慮膠合→熱平衡計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算依據(jù):閉式→蝸輪錫青銅→點(diǎn)蝕非錫青銅→膠合開(kāi)式傳動(dòng)→磨損

(一)蝸輪齒面平疲勞接觸強(qiáng)度計(jì)算P.196[σＨ]－許用接觸應(yīng)力MpaP197蝸輪┌錫青銅(點(diǎn)蝕)→接觸強(qiáng)度計(jì)算→表(12-4)└非錫青銅(膠合)→條件性計(jì)算→表(12-5)校核公式Mpa(12-8)設(shè)計(jì)公式mm3(12-9)KA=1.1～1.4－使用系數(shù);d1－蝸桿分度圓直徑mma－中心距mm;ZE－材料綜合彈性系數(shù)，鋼與錫青銅ZE=150T2－蝸輪上的轉(zhuǎn)矩NmmZP—接觸系數(shù)，查圖12-11P196一般d1/a=0.3-0.5，取小值。二，蝸桿齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：一般參照斜齒圓柱齒輪作近似計(jì)算。(二)蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑(三)蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算§10-6圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑

和熱平衡計(jì)算∵VS大→摩擦、磨損大→發(fā)熱大、效率低η1－嚙合效率η2、η3－軸承及攪油效率;γ－導(dǎo)程角;(12-10)－當(dāng)量摩擦系數(shù)估計(jì)蝸桿傳動(dòng)的總效率時(shí)，可由表12-8查取P201－當(dāng)量摩擦角→表(12-7)p.200(一)蝸桿傳動(dòng)的效率:p.1901.蝸桿傳動(dòng)的效率:當(dāng)γ≤ρ′→自鎖→η≤50※當(dāng)振動(dòng)大時(shí)→摩擦自鎖不可靠→另加制動(dòng)裝置(二)蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑P.191蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑值得注意，潤(rùn)滑不良，效率顯著降低，會(huì)使輪齒早期膠合或磨損。油池潤(rùn)滑:Vs≤5～10m/s采用渦桿下置式，渦桿帶油潤(rùn)滑。當(dāng)渦桿速度V1＞4m/s→上置式，減小攪油損失。噴油潤(rùn)滑:Vs＞10～15m/s。例12-2p.189(三)蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算:p.201∵Vs大→效率低、發(fā)熱大→要求散熱及時(shí),否則磨損↑→膠合→熱平衡計(jì)算在閉式傳動(dòng)中，熱量通過(guò)箱殼散逸，要求箱體內(nèi)的油溫t（0C）和周?chē)諝鉁囟萾0（0C）之差不超過(guò)允許值：式中：△t—溫度差△t=（t0-t1）P1—蝸桿傳動(dòng)功率，Kw—傳動(dòng)效率，

αt—表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，一般取10-17W/（m2.0C）A—散熱面積，箱壁內(nèi)被油飛濺到的箱殼面積。

△t—一般為60-700C.

(12-14)1.計(jì)算公式:

(1)增大散熱面積Ａ(2)提高散熱系數(shù)αt：2.改善散熱措施:軸上裝風(fēng)扇、裝蛇形冷卻管、循環(huán)油冷卻圖12-11小結(jié)：1.蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)：i很大，一般i=7～80,分度ｉ＝500；平穩(wěn)；緊湊；可自鎖Ｖs大→效率低,發(fā)熱大→貴重金屬→價(jià)高2.參數(shù)計(jì)算:中間平面m、→標(biāo)準(zhǔn)ｄ1＝ｍ·Ｚ1／tgγ≠m·Z1i=Z2/Z