4.5蜗杆传动(课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

4.5蜗杆传动 4.5.1蜗杆传动的特点、类型与应用 蜗杆传动的类型 根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可以分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。圆柱蜗杆按其齿廓曲线不同又可分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆和法向直廓蜗杆等多种 1.按蜗杆形状分类 圆柱形蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥面蜗杆传动 2.圆柱形蜗杆分类 渐开线蜗杆 阿基米德蜗杆 法向直廓蜗杆 蜗杆传动的特点 (1) 传动比大，结构紧凑 蜗杆传动传动比可以很大，在动力传动中，通常i=10～30，一般传动时i=8～60，在分度机构中可达i=600～1000。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。 (2) 传动平稳，噪声小 蜗杆的齿为连续不断的螺旋齿，传动时与蜗轮的啮合是逐渐进入和退出，且同时啮合的齿数较多，故冲击载荷小。 (3) 反程易实现自锁 当蜗杆的导程角小于材料的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性，多用于起重设备中。 (4) 传动效率低 由于齿面间滑动速度较大，蜗杆传动摩擦损失大，效率低，一般蜗杆传动的效率η=0.7～0.8，具有自锁性的蜗杆传动η<0.5。 (5) 承载能力大 蜗杆与蜗轮啮合时呈线接触，且同时进入啮合的齿数多。 (6)成本高 为减少摩擦，提高效率和使用寿命，蜗轮常采用青铜等价格较贵的减摩材料制造。 4.5.2蜗杆蜗轮的旋向与运动判断 要求 图例 判定方法 判定蜗杆蜗轮齿的旋向 蜗杆 右旋蜗杆 右手法则判定：手心对着自己，四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆着，若齿向与右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之则为左旋，如图 蜗轮 右旋蜗轮 判定蜗轮的回转方向 右旋蜗杆传动 左旋蜗杆传动 左（右）手定则判定：用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，大拇指伸直代表蜗杆轴线，则蜗轮啮合点的线速度方向与大拇指所指示的方向相反，根据啮合点的速度方向即可确定蜗轮的转向，如图 4.5.3蜗杆传动的主要参数及其选择 蜗杆传动的主要参数有模数m、齿形角α、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗杆的分度圆直径d1等。进行蜗杆传动的设计时，首先要正确地选择参数。 模数m、齿形角α 国家标准（GB10085-1988）规定，蜗杆以轴向的参数为标准参数，蜗轮以端面的参数为标准参数。蜗杆的轴向齿形角α=20°。 蜗杆模数系列与齿轮模数系列不同，蜗杆标准模数系列查表 2.蜗杆的分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 3. 蜗杆的头数和蜗轮的齿数 ≈5 7～15 14～30 29～82 6 4 2 1 29～31 29～61 29～61 29～82 4.蜗杆的分度圆柱导程角γ 蜗杆的分度圆柱导程角γ是指在蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间所夹的锐角，如图所示。当蜗杆直径系数和蜗杆头数选定之后，γ也随之确定。 4.5.4蜗杆传动的几何尺寸计算 4.5.5蜗杆传动的正确啮合条件 蜗杆传动的正确啮合条件为: 1.在中间平面内，蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等。 2.在中间平面内，蜗杆的轴向齿形角和蜗轮的端面齿形角相等。 3.蜗杆分度圆柱面导程角和蜗轮分度圆柱面螺旋角相等，且旋向一致。 4.5.6蜗杆蜗轮的结构 蜗杆结构 蜗轮结构 $