《机械基础》考前概念梳理与常考题选讲 第9讲、蜗轮蜗杆传动

《机械基础》概念梳理与常考题选讲 第9讲、蜗轮蜗杆传动 主讲人：郭老师 1 一、考纲要求 2 1.掌握蜗杆传动的类型、特点、应用及正确的啮合条件。 2.掌握蜗杆传动的基本参数、尺寸计算及蜗杆、蜗轮转动方向判定方法。 3.了解蜗杆传动的失效形式。 4.了解蜗杆和蜗轮的材料和结构。 3 二、知识梳理 4 蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递空间两交错轴之间的运动和动力。通 常两轴间的交错角等于，一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。 一、蜗杆传动的特点和应用 1.特点 (1)传动比大，而且准确，结构紧凑； (2)传动平稳，没有冲击，无噪声； (3)容易实现自锁； (4)承载能力大； (5)摩擦发热大，传动效率低； (6)蜗轮需用有色金属材料制造，成本较高。 5 2.应用 蜗杆传动适用于传动比大而传递功率较小的场合。二、蜗杆的类型 (1)按蜗杆形状不同分为圆柱蜗杆、圆弧面蜗杆、锥面蜗杆； (2)按旋向不同分为左旋蜗杆、右旋蜗杆(用右手法则判定)； (3)按蜗杆头数分为单头蜗杆、多头蜗杆； (4)按蜗杆螺旋面形状不同分为轴向直廓蜗杆(阿基米德蜗杆)、法向直廓蜗杆、渐开 线蜗杆。 6 1.模数和压力角 中间平面(主平面)：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。 在中间平面内，蜗杆和蜗轮啮合，相当于渐开线齿轮与齿条啮合。规定在主 平面内的几何参数应是标准值，即蜗杆轴向模数、轴向压力角为标准值，蜗轮的 端面模数和压力角为标准值。要求，。 三、蜗杆传动的主要参数和计算 7 2.蜗杆特性系数 根据蜗杆、蜗轮正确啮合条件，加工蜗轮的滚刀不但模数、压力角与蜗杆要 一致，螺旋角也要与蜗杆导程角大小、方向一致，而且齿顶、齿根圆弧半径与蜗 杆也要吻合。为此将蜗杆的模数与分度面直径加以限制，规定了蜗杆特性系数 (蜗杆分度圆直径与模数的比值称为蜗杆直径系数)。不同的模数采用不同 的特性系数，这样会大大减轻生产准备工作负担。 中间平面内的模数和压力角、蜗杆特性系数均为标准值。 3.蜗杆导程角 在分度圆直径上螺旋线切线与端面之间夹角称为导程角。 8 4.蜗轮螺旋角 蜗轮螺旋角的旋向与蜗杆导程角的方向相同。 四、蜗轮转动方向判别 蜗杆转动时，蜗轮的转动方向不仅与蜗杆转动方向有关，还与蜗杆轮齿的螺 旋方向有关。当蜗杆为右旋时，用右手半握拳，四指顺着蜗杆转动方向，蜗轮转 向为拇指指向相反的方向；当蜗杆为左旋时，用左手半握拳四指顺着蜗杆转动方 向，蜗轮转动方向为拇指指向相反的方向。 五、正确啮合条件 在中间平面内，蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等，蜗杆的轴向压力角和 蜗轮的端面压力角相等，还要求蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角大小相等且旋向一致。 9 六、蜗杆传动的失效形式 开式传动的失效形式主要是磨损严重，闭式传动的失效形式主要是胶合。 七、蜗杆、蜗轮的材料和结构 蜗杆材料：低碳合金钢、中碳钢(45、 蜗轮材料：青铜(铸造锡青铜、铸造铝青铜)、灰铸铁。 蜗杆结构：蜗杆轴 蜗轮结构：蜗轮的结构有整体式和组合式两种，对铸铁蜗轮或直径的青铜 蜗轮，可制成整体式。对尺寸较大的青铜蜗轮，为节约贵重金属，可采用组合结构， 齿圈用青铜，轮心用铸铁或钢。齿圈与轮心采用过盈配合，为增加配合的可靠性， 沿结合缝还要拧上紧定螺钉，当直径较大时可以用铰制孔用螺栓连接，有齿圈式、 螺栓连接式，镶铸式。 10 三、 高考常考题选讲 11 (一)、判断题 1.蜗杆蜗轮传动易实现自锁。( ) √ 2.蜗杆传动的效率和蜗杆的头数有关，头数越少，效率越高。( ) × 3.蜗杆传动头数越多，自锁效果越好。( ) × 4.蜗轮蜗杆传动可以实现自锁。( ) √ 5.蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件。( ) × 6.蜗轮蜗杆传动比与齿数成正比。( ) × 7.蜗轮蜗杆传动具有较高的传动效率。( ) √ 8.蜗轮蜗杆传动是一种可逆的传动方式。( ) √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 9.蜗轮蜗杆传动的承载能力与螺旋角大小无关。( ) × 10.蜗轮蜗杆传动中，蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的轴向压力角。( ) √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 (二)、填空题 1.蜗轮蜗杆传动通常用于______传动， 减速 2.蜗轮蜗杆传动中，蜗杆的螺旋线方向决定了蜗轮的旋转方向，当蜗杆的螺旋线方 向为右旋时，蜗轮的旋转方向为________________。 与蜗杆相同方向 3.蜗轮蜗杆传动比等于____________与____________的比值。 蜗杆的转速 蜗轮的转速 4.在蜗轮蜗杆传动中，______的齿面是线接触，而______的齿面是点接触。 蜗杆 蜗轮 5.蜗轮蜗杆传动可以