第6章--蜗杆传动设计1..ppt

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1、一蜗杆传动组成一蜗杆传动组成由蜗轮和蜗杆组成由蜗轮和蜗杆组成 蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆a a）蜗杆下置蜗杆下置b b）蜗杆上置蜗杆上置 二蜗杆传动的应用二蜗杆传动的应用 用用于于传传递递空空间间两两交交错错轴轴之之间间的的运运动动和和转转矩矩，两两轴轴线线之之间间交交错错的的夹夹角角可可以以是是任任意意的的，但但最最常常用用的的是是两两轴轴在在空空间间相相互互垂垂直直，轴交角轴交角为为9090。三本章三本章主要内容主要内容 蜗杆蜗杆传动传动类型、特点，几何尺寸计算类型、特点，几何尺寸计算主要参数及其选择，轮齿受力分析主要参数及其选择，轮齿受力分析重点重点蜗杆传动承载能力计算蜗杆传动承载能力计算 蜗轮轮

2、齿强度、蜗杆刚蜗轮轮齿强度、蜗杆刚 度计算度计算蜗杆传动热平衡计算蜗杆传动热平衡计算控制温升，防止胶合破坏控制温升，防止胶合破坏1.1.结构紧凑，传动比大结构紧凑，传动比大(动力传动中，动力传动中，一般单级传动比一般单级传动比 i=8=88080，在分度传在分度传 动中，可达动中，可达1000)1000)，2.2.传动平稳，振动、冲击和噪声均很传动平稳，振动、冲击和噪声均很 小，在一定的条件下具有自锁性等小，在一定的条件下具有自锁性等 蜗杆蜗杆传动缺点传动缺点摩擦发热大，效率比齿轮传动低，摩擦发热大，效率比齿轮传动低，只宜用于中、小功率的场合只宜用于中、小功率的场合一蜗杆一蜗杆传动的特传动的特

3、点点蜗杆传蜗杆传动优点动优点6-1 6-1 蜗杆传动概述蜗杆传动概述二、蜗杆传二、蜗杆传动的分类动的分类普通圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动环面蜗杆传动锥面蜗杆传动锥面蜗杆传动圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动n1n2圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动n1n2环面蜗杆传动环面蜗杆传动n1n2锥蜗杆传动锥蜗杆传动 齿面一般是在车床齿面一般是在车床上用直线刀刃的车刀车上用直线刀刃的车刀车制的。车刀制的。车刀安装位置安装位置的的不同，所加工出的蜗杆不同，所加工出的蜗杆齿面在不同截面中的齿面在不同截面中的齿齿廓曲线廓曲线也不同也不同。一）普通圆柱蜗杆传动一）普通圆柱蜗杆传动2 0阿

4、基米德螺旋线阿基米德螺旋线直廓直廓2 0凸廓凸廓N-NI-I1.阿基米德蜗杆（阿基米德蜗杆（ZA）一）普通圆柱一）普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动蜗杆齿廓特点：蜗杆齿廓特点：垂直于轴线的剖面垂直于轴线的剖面上齿廓为阿基米德上齿廓为阿基米德螺旋线；螺旋线；通过蜗杆轴线的剖通过蜗杆轴线的剖面上为直线齿廓；面上为直线齿廓；不便加工，且难于磨削，不易保证精度，用于低速、轻不便加工，且难于磨削，不易保证精度，用于低速、轻载或不太重要的传动。载或不太重要的传动。蜗轮齿廓及蜗轮齿廓及蜗杆蜗轮传动蜗杆蜗轮传动特点：特点：蜗轮齿廓蜗轮齿廓在中间平面上蜗轮齿廓为渐开线在中间平面上蜗轮齿廓为渐开线蜗杆蜗轮传动蜗杆蜗轮传动特

5、点特点在中间平面上蜗杆蜗轮的啮合如齿轮、齿在中间平面上蜗杆蜗轮的啮合如齿轮、齿 条的啮合关系条的啮合关系阿基米德圆柱蜗杆传动阿基米德圆柱蜗杆传动 AA中间平面中间平面2.渐开线蜗杆（渐开线蜗杆（ZI）蜗杆齿廓特点：蜗杆齿廓特点：齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线。齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线。一）普通圆柱一）普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 蜗杆可以磨削，易保证加工精度，用于头数较多、转速较高和蜗杆可以磨削，易保证加工精度，用于头数较多、转速较高和较精密的传动。较精密的传动。db渐开线渐开线I-I凸廓凸廓 0直廓直廓凸廓凸廓 0 I I 蜗杆可用两把直蜗杆可用两把直线刀刃的车刀在车床线刀刃的车刀

6、在车床上车制。加工时，两上车制。加工时，两把车刀的刀刃平面一把车刀的刀刃平面一上一下与基圆相切，上一下与基圆相切，被切出的蜗杆齿面是被切出的蜗杆齿面是渐开线螺旋面，端面渐开线螺旋面，端面的齿廓为渐开线。的齿廓为渐开线。3.法向直廓蜗杆（法向直廓蜗杆（ZN）蜗杆齿廓特点：蜗杆齿廓特点：法面齿廓为直线，端面齿廓为延伸渐开线。法面齿廓为直线，端面齿廓为延伸渐开线。一）普通圆柱一）普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动蜗杆加工简单，可以磨削，用于多头精密蜗杆传动。蜗杆加工简单，可以磨削，用于多头精密蜗杆传动。NN II I-I凸廓凸廓2 0直廓直廓N-Nd0延伸渐开线延伸渐开线 车制时刀刃顶面置于螺旋线的法面上，蜗

7、杆在法向剖面上车制时刀刃顶面置于螺旋线的法面上，蜗杆在法向剖面上具有直线齿廓，在端面上为延伸渐开线齿廓。具有直线齿廓，在端面上为延伸渐开线齿廓。二二)圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆的齿蜗杆的齿形分为形分为轴向剖面为轴向剖面为圆弧形齿廓，用车刀车削圆弧形齿廓，用车刀车削用用环面砂轮环面砂轮进行磨削。进行磨削。阿基米德螺旋线阿基米德螺旋线 III-I.N-NNN 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆蜗杆与普通圆柱与普通圆柱蜗杆的区别：蜗杆的区别：1）在主剖面上蜗杆齿廓为凹弧形，与之配合的蜗轮齿廓）在主剖面上蜗杆齿廓为凹弧形，与之配合的蜗轮齿廓 为凸弧形；为凸弧形；2）凹凸弧齿廓啮合传动，接触

8、处的综合曲率半径大，承载）凹凸弧齿廓啮合传动，接触处的综合曲率半径大，承载 能力高，比能力高，比普通圆柱普通圆柱蜗杆高蜗杆高50%150%；3）瞬时接触线与滑动速度交角大，有利于啮合面间油膜）瞬时接触线与滑动速度交角大，有利于啮合面间油膜 形成，摩擦小，效率高形成，摩擦小，效率高(可高达可高达0.95)，蜗杆可磨削，精，蜗杆可磨削，精 度高，用于冶金、矿山、化工、起重运输机械。度高，用于冶金、矿山、化工、起重运输机械。接触线接触线 vs vt 4)传动中心距难以调整，对中心距误差的敏感性大。传动中心距难以调整，对中心距误差的敏感性大。6-2 6-2 6-2 6-2 普通圆柱蜗杆传动基本参数及几

9、何尺寸计算普通圆柱蜗杆传动基本参数及几何尺寸计算 一一普通圆柱蜗杆传动的基本参数及普通圆柱蜗杆传动的基本参数及及其选择及其选择b12 d2df1d1da1pzdf2da2 R1R2b2B 主要参数有：模数主要参数有：模数m m、压力角压力角、蜗杆头数蜗杆头数Z Z1 1、蜗轮齿数蜗轮齿数Z Z2 2、蜗杆直径系数蜗杆直径系数q q、蜗杆分度圆柱导程角蜗杆分度圆柱导程角等。等。一）一）模数模数m和压力角和压力角 蜗杆轴面压力角蜗杆轴面压力角 x1=蜗轮端面压力角蜗轮端面压力角 t2=标准压力角标准压力角 =20AA蜗杆轴面蜗杆轴面模数模数mx1=蜗轮端面模数蜗轮端面模数mt2=标准模数标准模数m

10、中间平面中间平面 二）蜗杆分度圆直径二）蜗杆分度圆直径(又称中圆直径又称中圆直径)d1和直径系数和直径系数q q 为了减少蜗轮滚刀的数目，为便于蜗轮滚刀的标准化，为了减少蜗轮滚刀的数目，为便于蜗轮滚刀的标准化，规定规定蜗杆直径蜗杆直径d1为标准值，且与为标准值，且与m搭配。搭配。d1与与m的比值称为蜗的比值称为蜗杆直径系数，用杆直径系数，用q q表示，即：表示，即：注意：注意：由于由于d1与与m均为标准值，故均为标准值，故q q是是d1、m两个参数的导出值，两个参数的导出值，不一定是整数，不一定是整数，d1、m、q q之间关系见表之间关系见表6-16-1。因此，蜗杆分度圆直径因此，蜗杆分度圆直

11、径:蜗杆传动中，为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，常用蜗杆传动中，为了保证蜗杆与蜗轮的正确啮合，常用与蜗杆具有同样参数的蜗轮滚刀来加工与其配对的蜗轮。与蜗杆具有同样参数的蜗轮滚刀来加工与其配对的蜗轮。蜗杆分度圆蜗杆分度圆导程角导程角 蜗杆轮齿的切线与其端面之间的夹角蜗杆轮齿的切线与其端面之间的夹角导导程程（同一条螺旋线上相邻两齿同侧齿廓之间的轴向距离）同一条螺旋线上相邻两齿同侧齿廓之间的轴向距离）：pz=z1px蜗杆轴向齿距蜗杆轴向齿距（相邻两齿同侧齿廓之间的轴向距离）（相邻两齿同侧齿廓之间的轴向距离）：px=m ，效率高，效率高，3 30 的蜗杆具有自锁性。的蜗杆具有自锁性。d1导程导程 pzp

12、x d1 d1导导程程角角与与导导程程的的关关系系 导程角导程角：pxtan=pz d1z1px d1z1md1z1mqmz1q 三）三）蜗杆分度圆柱导程角蜗杆分度圆柱导程角 三）传动比三）传动比i、蜗杆头数蜗杆头数Z Z1 1及蜗轮齿数及蜗轮齿数Z Z2 22 2蜗杆头数蜗杆头数Z Z1 1 蜗杆螺旋线数蜗杆螺旋线数对结构尺寸：对结构尺寸：i i一定时，一定时，Z Z1 1则则Z Z2 2尺寸尺寸，且加工困难，且加工困难对效率对效率ZZ1 1时，时，其效率其效率啮啮 =tan/tan=tan/tan（+v v）对自锁对自锁ZZ1 1时，时，自锁性好自锁性好Z Z1 1影响影响考虑传动比考虑传

13、动比ii则则Z Z1 1，ii时时 Z Z1 1见表见表6-26-2考虑用途考虑用途对对反行程反行程有自锁要求的传动取有自锁要求的传动取Z Z1 1=1=1考虑效率要求考虑效率要求要求要求啮啮时宜选时宜选Z Z1 1一般取一般取1 14 4Z Z1 1选选择原则择原则通常蜗杆传动是以蜗杆为主动的减速装通常蜗杆传动是以蜗杆为主动的减速装置，故传动比与齿数比相等，即：置，故传动比与齿数比相等，即：1 1传动比传动比i注意：注意：i=n2z1n1z2d1d2=?i=n2z1n1z2=u d1=qm Z1m3.3.蜗轮齿数蜗轮齿数Z Z2 2具体选择时，还应考虑具体选择时，还应考虑i i、z z1 1

14、、z z2 2匹配关系匹配关系对蜗杆刚度对蜗杆刚度MM不变时，不变时，Z Z2 2则则d d2 2，对蜗轮加工对蜗轮加工 Z Z2 2影响影响避免产生根切，与单头蜗杆啮合的蜗轮，其齿数避免产生根切，与单头蜗杆啮合的蜗轮，其齿数1717增大啮合区提高平稳性，通常规定增大啮合区提高平稳性，通常规定2828（保持两对齿啮合）（保持两对齿啮合）为为防止防止蜗轮尺寸过大造成蜗杆轴跨距大蜗轮尺寸过大造成蜗杆轴跨距大降低蜗杆的弯曲刚度降低蜗杆的弯曲刚度 Z Z2max2max 80 80。Z Z2 2 选选择择蜗杆头数与蜗轮齿敷的荐用值蜗杆头数与蜗轮齿敷的荐用值 6 6 传动比传动比蜗杆头数蜗杆头数蜗轮齿数

15、蜗轮齿数30308383151532327 716165 58 829293131292961612929616129298080 4 4 2 2 1 1 蜗杆轴跨距蜗杆轴跨距，刚度，刚度蜗轮轮齿易发生根切蜗轮轮齿易发生根切二二.蜗杆传动的正确啮合条件蜗杆传动的正确啮合条件当当两两轴轴线线交交错错角角=90=90时时，导导程程角角应应与与蜗蜗轮轮分分度度圆圆柱柱螺螺旋旋角角等等值值且且方向相同。方向相同。1=2蜗杆传动的正蜗杆传动的正确啮合条件确啮合条件O O1 1O O1 11 11 O O2 2 1=2O O1O O1O O2O O21 12 2三三.普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算普通圆柱

16、蜗杆传动的几何尺寸计算 一）一）普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸 b1 2 df1d1da1pzBd2df2da2中间平面中间平面普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算公式见表普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算公式见表6-36-3注意：注意：1.蜗杆分度圆直径：蜗杆分度圆直径：d d1 1=qm=qmZZ1 1m m2.蜗杆传动的中心距：蜗杆传动的中心距：a=0.5=0.5（d d1 1+d+d2 2）=0.5m=0.5m（q+Zq+Z2 2）0.5m0.5m（Z Z1 1+Z+Z2 2）分度圆直径分度圆直径d d2 2顶圆直径顶圆直径d da 2 2根圆直径根圆直径d df2f23.

17、蜗轮的蜗轮的指蜗轮中间蜗轮中间平面上的值平面上的值中间平面中间平面d d2 2d df2f2d da2 26-6-3 3 蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料选择蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料选择及受力分析及受力分析一一蜗杆传动的失效形式及计算准则蜗杆传动的失效形式及计算准则一）蜗杆传动的失效形式一）蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效特点蜗杆传动的失效特点由于材料和结构上的原因，在一般情况下，失由于材料和结构上的原因，在一般情况下，失 效多发生在蜗轮上。效多发生在蜗轮上。闭式蜗杆传动主要失效形式：闭式蜗杆传动主要失效形式：蜗蜗轮轮 齿面点蚀齿面点蚀齿面接触应力齿面接触应力H H 循环作用引起循

18、环作用引起 当当z280时也会出现轮齿的弯曲折断时也会出现轮齿的弯曲折断d1d2 2 1 1v1vsv2 开式蜗杆传动的主要失效形式开式蜗杆传动的主要失效形式蜗轮轮齿的磨损。蜗轮轮齿的磨损。齿面胶合齿面胶合由于蜗杆蜗轮齿面间的相对滑由于蜗杆蜗轮齿面间的相对滑动速度较大（动速度较大（），效率低发热量大，使润滑油粘度因温度升效率低发热量大，使润滑油粘度因温度升高而下降，润滑条件变坏，容易发生胶合。高而下降，润滑条件变坏，容易发生胶合。开式蜗杆传动开式蜗杆传动主要是控制因磨损而引起的蜗轮轮齿的主要是控制因磨损而引起的蜗轮轮齿的 折断折断，按，按齿根齿根弯曲弯曲疲劳强度疲劳强度条件条件设计设计计算计算

19、或校核或校核计算计算。二）计算准则二）计算准则闭式蜗杆传动闭式蜗杆传动按齿面接触强度设计，校核齿根弯曲强按齿面接触强度设计，校核齿根弯曲强 度，连续工作的闭式传动，摩擦发热大，效率低，温度，连续工作的闭式传动，摩擦发热大，效率低，温 度升高，散热不好，引起润滑条件恶化而产生胶合，度升高，散热不好，引起润滑条件恶化而产生胶合，还需进行传动效率和热平衡计算以控制温升。还需进行传动效率和热平衡计算以控制温升。二蜗杆、蜗轮配对材料选择二蜗杆、蜗轮配对材料选择特点特点 结构细而长易变形，一般为主动件，结构细而长易变形，一般为主动件，n n1 1应力应力 循环次数循环次数N N1 1，且连续运转；且连续运

20、转；要求要求材料的抗变形能力强（材料的抗变形能力强（EE）；）；轮齿强度要高轮齿强度要高 （B B S S）；）；冲击大冲击大 20Cr 20Cr、20CrMnTi20CrMnTi表面渗碳淬火表面渗碳淬火 (齿面硬度齿面硬度5656 62HRC）冲击小冲击小 40 40、4545钢和钢和40Cr40Cr、40CrNi40CrNi、42SiMn42SiMn表面淬火表面淬火(齿面硬度齿面硬度4 45 55HRC）不太重要的低速中载蜗杆不太重要的低速中载蜗杆用用4545、4040等碳素钢调等碳素钢调 质处理（质处理（硬度为硬度为220 300HBS）。蜗蜗杆杆常用常用材料材料高速重高速重载蜗杆载蜗杆

21、 一）蜗杆材料选择一）蜗杆材料选择:二）蜗轮的材料选择二）蜗轮的材料选择强度足够强度足够减摩性好（减摩性好（fV）：）：fV钢钢-青铜青铜 fV钢钢-铸铁铸铁 fV钢钢-钢钢 对材料对材料要求要求 常用常用材料材料锡青铜锡青铜ZCuSn10PI等等耐磨性最好，但价格耐磨性最好，但价格 较高较高,用于高速或重要传动用于高速或重要传动铝铁青铜铝铁青铜ZcuAl10Fe3Mn2耐磨性较好，但耐磨性较好，但 价格便宜，用于中速，较重要传动价格便宜，用于中速，较重要传动灰铸铁灰铸铁(HTl50或或HT200)用于低速轻载用于低速轻载VS 4ms 选锡青铜选锡青铜作蜗轮的齿圈作蜗轮的齿圈VS 24ms 选

22、铝铁青铜选铝铁青铜VS 2ms 选灰铸铁选灰铸铁选择方法选择方法:初估滑动速度初估滑动速度VS=（0.020.03）青铜青铜蜗蜗轮轮三、受力分析三、受力分析法面内：法面内：切面内：切面内：径向力径向力 圆周力周力 轴向力向力(1)力的分解力的分解(2)力的关系力的关系圆周力周力径向力径向力蜗杆上杆上与与转向相反向相反蜗轮上上与与转向相同向相同和和指向各自的指向各自的轮心心轴向力：向力：左旋左旋蜗杆用左手法杆用左手法则右旋右旋蜗杆用右手法杆用右手法则蜗杆上杆上用左右手法用左右手法则判定判定 6-46-4 普通圆柱蜗杆传动的设计计算普通圆柱蜗杆传动的设计计算由由于于蜗蜗杆杆材材料料是是钢钢而而蜗蜗

23、轮轮材材料料为为青青铜铜等等和和结结构构上上的的原原因因，在在一一般般情情况况下下，失失效效多多发发生生在在蜗蜗轮轮上上。蜗蜗轮轮轮轮齿齿因因为为一一般般模模数数较较大大，很很少少发发生生齿齿根根疲疲劳劳断断裂裂，所所以以闭闭式式传传动动，仅仅按按齿齿面面接接触触强强度度计计算算开开式式传传动动，仅仅计计算算齿根弯曲强度。齿根弯曲强度。蜗轮与蜗杆啮合处的齿面接触应力，与齿轮传动相似，蜗轮与蜗杆啮合处的齿面接触应力，与齿轮传动相似，利用赫芝应力公式，考虑蜗杆和蜗轮齿廓特点，可得齿面接触利用赫芝应力公式，考虑蜗杆和蜗轮齿廓特点，可得齿面接触疲劳强度条件计算式。由疲劳强度条件计算式。由 弹性系数性系

24、数 铜或或铸铁蜗轮与与钢蜗杆杆组合合时 而而为接触线长度为接触线长度因为传动平稳因为传动平稳一、齿面接触疲劳强度条件一、齿面接触疲劳强度条件d d2 2d df2f2d da2 2最小接触线长度最小接触线长度取0.75,2.2,2100代入得代入得综合曲率半径综合曲率半径由于蜗杆齿形在中间平面为齿条由于蜗杆齿形在中间平面为齿条1=，取，取sinnsincos将将的平均值代入后的平均值代入后-接触线长度变化系数 -端面重合度 =1.8-2.2齿面接触疲劳强度计算齿面接触疲劳强度计算将各结果代入基本公式将各结果代入基本公式 弹性系数性系数 铜或或铸铁蜗轮 与与钢蜗杆杆组合合时 校核式：校核式：设计

25、式式：使用系数使用系数 同同齿轮式中为许用应力，分两种情况：式中为许用应力，分两种情况：、蜗轮材料强度极限、蜗轮材料强度极限b小于小于300的青铜，主要失效为疲劳点蚀的青铜，主要失效为疲劳点蚀许用应力为：许用应力为：、蜗轮材料强度极限、蜗轮材料强度极限b大于大于300的青铜，主要失效为胶合的青铜，主要失效为胶合许用应力大小与应力作用次数无关，按下表：许用应力大小与应力作用次数无关，按下表：二、蜗杆的刚度校核二、蜗杆的刚度校核蜗杆受力后，会产生弹性变形，过大的弹性变形会造成蜗蜗杆受力后，会产生弹性变形，过大的弹性变形会造成蜗杆齿面受力不均，需校核弯曲刚度杆齿面受力不均，需校核弯曲刚度式中y为最大

26、许用绕度yd10006-3 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 1.蜗杆杆传动的效率的效率(1)效效率率搅油油损耗效率耗效率轴承摩檫承摩檫损耗效率耗效率轮齿啮合摩檫合摩檫损耗效率耗效率 由于蜗杆传动的效率低，工作时会产生大量的热。在闭式蜗杆传动由于蜗杆传动的效率低，工作时会产生大量的热。在闭式蜗杆传动中，若散热不良，会因油温不断升高，使润滑失效而导致齿面胶合。所中，若散热不良，会因油温不断升高，使润滑失效而导致齿面胶合。所以，对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，以保证油温能稳定在规定的范以，对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，以保证油温能稳定在规定的范围内围内.由于轴承摩

27、擦及浸入油中零件搅由于轴承摩擦及浸入油中零件搅油所损耗的功率不大，一般油所损耗的功率不大，一般230.950.96，故总效率为，故总效率为式中式中导程角导程角是影响蜗杆传动啮合效率最是影响蜗杆传动啮合效率最主要的参数之一，从图可见，主要的参数之一，从图可见，l随随增大而提高，但到一定值后即下降。增大而提高，但到一定值后即下降。当当28后，后，l随随的变化就比的变化就比较缓慢，而大导程角的蜗杆制造比较缓慢，而大导程角的蜗杆制造比较困难，所以一般选取较困难，所以一般选取28。v按上表查出按上表查出 设计之初，为求出蜗轮轴上的转矩设计之初，为求出蜗轮轴上的转矩T，可根据蜗杆头数，可根据蜗杆头数Z1对

28、对效率作如下估取效率作如下估取：闭式蜗杆传动的润滑油的粘度和润滑方法，主要根闭式蜗杆传动的润滑油的粘度和润滑方法，主要根据相对滑动速度和工作条件来选择，见表据相对滑动速度和工作条件来选择，见表7。开。开式蜗杆传动常采用粘度较高的齿轮油或润滑脂式蜗杆传动常采用粘度较高的齿轮油或润滑脂。、蜗杆传动的润滑、蜗杆传动的润滑 润滑对蜗杆传动十分重要，为减少磨损和防止产胶润滑对蜗杆传动十分重要，为减少磨损和防止产胶合，往往用粘度大的矿物油进行良好的润滑，在润滑油中合，往往用粘度大的矿物油进行良好的润滑，在润滑油中常加入添加剂，使其提高抗胶合能力。常加入添加剂，使其提高抗胶合能力。l1 0.7 08 085

29、 0.9、蜗杆传动的热平衡计算、蜗杆传动的热平衡计算 由于摩擦损耗全部转化为热量，在单位时间内由于摩擦损耗全部转化为热量，在单位时间内式中，为蜗杆传递的功率式中，为蜗杆传递的功率W；-蜗杆传动的总效率蜗杆传动的总效率。发热散散热环境温度境温度 一般取一般取200工作温度工作温度散散热面面积计算式算式许用工作温度、用工作温度、一般取一般取600 700散散热面面积散散热系数系数若为自然冷却方式，则若为自然冷却方式，则热量从箱体外壁散发到周围空热量从箱体外壁散发到周围空气中，其单位时间内的散热量气中，其单位时间内的散热量箱体的散热系数，箱体的散热系数，1218W(m)，大，大值用于通风良好的环境值

30、用于通风良好的环境热平衡时 式中，式中，a中心距，中心距，mm若若 超过允许值，可采取以下措施，超过允许值，可采取以下措施，以增加传动的散热能力：以增加传动的散热能力：在箱体外壁增加散热片在箱体外壁增加散热片，增大散热面积，增大散热面积A，加散热片时，还应注意散热片配置的方向要加散热片时，还应注意散热片配置的方向要有利于热传导。有利于热传导。在蜗杆轴端设置风扇在蜗杆轴端设置风扇(图图724a)，进行人工，进行人工通风，增大散热系数，此时通风，增大散热系数，此时s2028W(m2)。可在箱体油池中装设蛇形冷却管。可在箱体油池中装设蛇形冷却管。采用压力喷油循环润滑。采用压力喷油循环润滑。例例6-1

31、 图示蜗杆传动中，蜗杆主动，试标出未注明的蜗杆（或图示蜗杆传动中，蜗杆主动，试标出未注明的蜗杆（或蜗轮）的螺旋线方向及转向，并在图中绘出蜗杆、蜗轮啮合点处蜗轮）的螺旋线方向及转向，并在图中绘出蜗杆、蜗轮啮合点处作用力的方向（用三个分力：圆周力作用力的方向（用三个分力：圆周力F Ft t、径向力径向力F Fr r、轴向力轴向力F F 表表示）。示）。n n1 1a a）蜗杆下置蜗杆下置b b）蜗杆上置蜗杆上置 n n1 1n n1 1C)C)蜗杆侧置蜗杆侧置蜗杆传动受力分析实例蜗杆传动受力分析实例a a）因蜗轮是右旋因蜗轮是右旋,a a）n2n2b b）因蜗杆是左旋，故蜗轮为左旋因蜗杆是左旋，故

32、蜗轮为左旋b b）n n1 1n2Fa1Fr1Ft1Ft2Fr2Fa2c c）因蜗杆是右旋，故因蜗杆是右旋，故蜗轮为右旋蜗轮为右旋C)C)n2解答：解答：1.1.根据根据蜗杆传动正确啮合条件蜗杆传动正确啮合条件=，确定未注明的蜗杆（或确定未注明的蜗杆（或蜗轮）的螺旋线方向蜗轮）的螺旋线方向 2.2.根据螺旋副的运动规律根据螺旋副的运动规律，确定未注明的蜗杆（或蜗，确定未注明的蜗杆（或蜗轮）的转向。轮）的转向。3.3.蜗杆、蜗轮啮合点处作蜗杆、蜗轮啮合点处作用力的方向用力的方向:因蜗杆为主动件，因蜗杆为主动件，圆周力圆周力Ft1与与其转向相反；其转向相反；n n1 1n1n n1 1Ft2Fr1

33、Ft1Fa1Fr2Fa2Fa2Fr2Ft2Fr1Ft1Fa1Fr1Fr2Ft2Ft1Fa1Fa2轴向力轴向力Fa 1 可用右手定则判定可用右手定则判定蜗轮所受各力根据蜗杆、蜗轮蜗轮所受各力根据蜗杆、蜗轮各力之间的关系来确定。各力之间的关系来确定。径向力径向力Fr1指向轮心指向轮心O1；故蜗杆为右旋故蜗杆为右旋本章内容小结本章内容小结类型、特点，类型、特点，轮齿受力分析轮齿受力分析重点重点二二.蜗杆传动承载能力计算蜗杆传动承载能力计算 蜗轮轮齿强度、蜗杆刚度计算蜗轮轮齿强度、蜗杆刚度计算三三.蜗杆传动热平衡计算蜗杆传动热平衡计算控制温升，防止胶合破坏控制温升，防止胶合破坏蜗杆蜗杆传动传动一一.几

34、何尺寸计算几何尺寸计算主要参数及其选择主要参数及其选择重点重点作业作业:6-4,6-6,6-8例题例题例4-1设计离心泵站传动装置的圆弧圆柱蜗杆减速器。已知输入功率P1=53kw，转速n1=1000r/min，传动比i=10，载荷平稳，每天连续工作8小时，要求工作寿命5年。解：1、选择蜗杆、蜗轮材料和热处理方式及精度等级本着可靠、实用和经济的原则，根据该离心泵传动装置传递功率较大、速度较高的实际工作情况，为了避免蜗轮尺寸过大，可选择较好的蜗杆、蜗轮材料。方案一：蜗杆材料为40Cr，表面淬火(4555HRC)后磨削；蜗轮轮缘材料为ZCuSn10P1，砂模铸造。选取8级精度(GB1008588)。方案二：蜗杆材料为40Cr，表面淬火(4555HRC)后磨削；蜗轮轮缘材料为ZCuSn10P1，离心铸造。选取8级精度(GB1008588)。n1n2Fa2Ft2Fr2Fa1Ft1Fr1圆周力方向周力方向径向力径向力方向方向蜗杆上杆上与与转向相反向相反蜗轮上上与与转向相同向相同和和指向各自的指向各自的轮心心轴向力：向力：左旋左旋蜗杆用左手法杆用左手法则右旋右旋蜗杆用右手法杆用右手法则蜗杆上杆上用左右手法用左右手法则判定判定