第四节 蜗杆传动 《机械基础》河北省 机械类 知识点讲解

河北省机械类对口高考机械基础复习讲义 第四章 机械传动 第四节 蜗杆传动 【考纲要求】 （1）了解蜗杆传动的类型，并掌握其特点、应用及正确啮合条件。 （2）了解蜗杆传动的基本参数和有关计算及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。 【知识网络】 【知识和技能要点】 蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成，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90°，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)蜗轮需用青铜等有色金属材料制造，成本较高。 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)按蜗杆形状分为圆柱蜗杆、圆弧面蜗杆、锥面蜗杆。 2)按旋向分为左旋蜗杆、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。 三、蜗杆传动的主要参数和计算 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，蜗轮的端面模数和端面压力角为标准值。要求 2.蜗杆直径系数q 根据蜗杆、蜗轮正确啮合条件，加工蜗轮的滚刀不但模数、压力角要与蜗杆一致，螺旋角也要与蜗杆导程角大小、方向一致，而且齿顶、齿根圆弧半径也要与蜗杆吻合。为此，对蜗杆的模数与分度面直径加以限制，规定了蜗杆直径系数(蜗杆分度圆直径与模数的比值)（ 不同的模数采用不同的直径系数，这样会大大减轻生产准备工作负担。 中间平面内的模数m和压力角α、蜗杆直径系数q均为标准值。 3.蜗杆导程角λ 在分度圆直径上，螺旋线切线与端面之间的夹角称为导程角λ， 4.蜗轮螺旋角β 蜗轮螺旋角的旋向与蜗杆导程角的方向相同。 4、 蜗轮转动方向判别 蜗杆传动中蜗轮转向的判断 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的相反方向；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的相反方向。 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。 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、40Cr)。 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：有整体式和组合式两种，对铸铁蜗轮或直径<100mm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，轮芯用铸铁或钢。齿圈与轮芯采用过盈配合，为增加配合的可靠性，沿接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。 【练习题】 1、 填空题 1. 沿着蜗杆轴线、并垂直于蜗轮轴线剖切的平面称为 。 2.蜗轮蜗杆传动中正确啮合的条件是：在中间平面内，蜗杆的 模数和蜗轮 的 模数相等，蜗杆的 压力角和蜗轮的 压力角相等，还要求蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角相等且旋向 。 3.蜗轮蜗杆传动中蜗轮采用青铜材料制造，是为了提高 。 4.阿基米德蜗杆的轴向齿廓是 ，端面齿廓是 。 二、单项选择题 1.单级传动比大且准确的是 ……………………………………………………………………… （ ） A.带传动 B.链传动 C.齿轮传动 D.蜗杆传动 2.用于空间交错轴间传动的是 …………………………………………………………………… （ ） A.锥齿轮传动 B.链传动 C.蜗杆传动 D.带传动 3.与齿轮传动相比，（ ）不能作为蜗杆传动的优点。…………………………………………（ ） A.传动平稳，噪声小 B.传动比可以很大 C.在一定条件下能自锁 D.传动效率高 4.减速蜗杆传动中，（ ）计算传动比是错误的。………………………………………………（ ） A.i= B.i= C.i= D. 5.当蜗杆的头数确定后，直径系数q越大则导程角………………………………………………（ ） A.越大 B.越小 C.不变 D.不确定 6.蜗杆直径系数q的标准化，是为了………………………………………………………………（ ） A.保证蜗杆有足够的刚度 B.减少加工时蜗轮滚刀的数目 C.提高蜗杆传动的效率 D.提高蜗杆传动的承载能力 7.闭式蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合，为了提高蜗杆的抗胶合能力，蜗轮齿面可以采 用 ………………………………………………………………………………………………… （ ） A.锡青铜 B.巴氏合金 C.铝合金 D.黄铜 8.蜗杆常用的材料是 ……………………………………………………………………………（ ） A.40Cr B.GCr15 C.ZCuSn10Pb1 D .Q235 9.某蜗杆的模数m = 6mm，直径系数q=8，头数Z1=80，则其分度圆直径d为……………………（ ） A.480mm B.48mm C.640mm D.300mm 10.蜗杆传动 ………………………………………………………………………………………… （ ） A.传动比大，结构紧凑 B.均具有自锁功能 C.传动平稳，传动效率高 D.承载能力小 三、图中蜗杆传动，试标出未注明的蜗杆（或蜗轮）的旋向及转向。 四、简答题 蜗杆传动的特点是什么？ 【答案】 1、 填空题 1. 中间平面 2. 轴面 端面 轴面 端面 一致 3. 耐磨性 4. 直线 阿基米德螺旋线 2、 选择题 1—5 DCDDB 6—10 BAABA 3、 作图题 四、简答题 (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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $