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1、会计学1蜗杆传动分析蜗杆传动分析1 1 蜗杆传动的特点蜗杆传动的特点与类型与类型 工作原理工作原理蜗轮的局部相当于螺母，蜗杆相当于螺蜗轮的局部相当于螺母，蜗杆相当于螺 杆，但牙型与螺纹有些差异杆，但牙型与螺纹有些差异.特点特点传动比大，结构紧凑；工作平稳，无噪声；一传动比大，结构紧凑；工作平稳，无噪声；一定条件下反行程可自锁；效率较低，一般需用定条件下反行程可自锁；效率较低，一般需用贵重的减摩材料（如青铜等）。贵重的减摩材料（如青铜等）。应用应用中小功率的动力传动或操纵机构中。一般：中小功率的动力传动或操纵机构中。一般：kwP50smv15580i一.特点和应用特点和应用第1页/共35页二二二
2、二.蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型蜗杆还可以分为左旋右旋、单线和多线蜗杆还可以分为左旋右旋、单线和多线;常用的是右旋蜗杆；蜗杆的线数就是蜗杆的齿数。常用的是右旋蜗杆；蜗杆的线数就是蜗杆的齿数。蜗杆分类蜗杆分类：根据蜗杆母体形状蜗杆可分为圆柱蜗杆，环：根据蜗杆母体形状蜗杆可分为圆柱蜗杆，环 面蜗杆和锥蜗杆三类。面蜗杆和锥蜗杆三类。圆柱蜗杆最为常用，本章介绍圆柱蜗杆。圆柱蜗杆最为常用，本章介绍圆柱蜗杆。第2页/共35页 旋面形成与螺纹的形成相同，加工时，车刀切削平面通过蜗杆轴线，直线刀刃与轴线相交，端面阿基米德螺旋线。旋面形成与螺纹的形成相同，加工时，车刀切削平面通过蜗杆
3、轴线，直线刀刃与轴线相交，端面阿基米德螺旋线。1.1.阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆(ZA)(ZA)圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。第3页/共35页 ZN蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。刀具的切削平面在垂直于齿槽中点的法平面内。蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。刀具的切削平面在垂直于齿槽中点的法平面内。2.2.2.2.法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆(ZN)(ZN)(ZN)(ZN)圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗
4、杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。第4页/共35页 端面齿廓为渐开线，只有与蜗杆基圆相切的剖面，齿廓才是直线。端面齿廓为渐开线，只有与蜗杆基圆相切的剖面，齿廓才是直线。3.3.3.3.渐开线蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆渐开线蜗杆(ZI)(ZI)(ZI)(ZI)圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。第5页/共35页4.4.4.4.锥面包络蜗杆锥面包络蜗杆锥面包络蜗杆锥面包络蜗杆(ZK)(ZK)(ZK
5、)(ZK)端面齿廓为渐开线，只有与蜗杆基圆相切的剖面，齿廓才是直线。端面齿廓为渐开线，只有与蜗杆基圆相切的剖面，齿廓才是直线。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。第6页/共35页5.5.5.5.圆弧齿蜗杆圆弧齿蜗杆圆弧齿蜗杆圆弧齿蜗杆(ZC)(ZC)(ZC)(ZC)ZCZC蜗杆传动，在中间平面上蜗杆的齿廓为内凹弧形，蜗轮齿廓为凸弧形，是一种凹凸弧齿相啮合的齿轮传动，其综合曲率半径较大，承载能力高，一般较普通圆柱蜗杆传动高蜗杆传动，在中间平面上蜗杆的齿廓为内凹弧形，蜗轮
6、齿廓为凸弧形，是一种凹凸弧齿相啮合的齿轮传动，其综合曲率半径较大，承载能力高，一般较普通圆柱蜗杆传动高5050150150，但加工复杂。，但加工复杂。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。圆柱蜗杆又分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延伸渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆和圆弧齿蜗杆。第7页/共35页国标将国标将国标将国标将精度等级分为精度等级分为精度等级分为精度等级分为12121212级级级级，常用的是级。，常用的是级。，常用的是级。，常用的是级。由于构造的原因，蜗杆和蜗轮齿的刚度比齿轮由于构造的原因，蜗杆和蜗轮齿的刚度比齿轮由于构造的原因，蜗杆和蜗轮齿的刚度比齿
7、轮由于构造的原因，蜗杆和蜗轮齿的刚度比齿轮大，故制造精度对传动的影响比齿轮传动更高，一般大，故制造精度对传动的影响比齿轮传动更高，一般大，故制造精度对传动的影响比齿轮传动更高，一般大，故制造精度对传动的影响比齿轮传动更高，一般说来，对于同样的动力传动，蜗杆传动的精度等级应说来，对于同样的动力传动，蜗杆传动的精度等级应说来，对于同样的动力传动，蜗杆传动的精度等级应说来，对于同样的动力传动，蜗杆传动的精度等级应比齿轮传动高一级。比齿轮传动高一级。比齿轮传动高一级。比齿轮传动高一级。三三三三.蜗杆传动的精度等级蜗杆传动的精度等级蜗杆传动的精度等级蜗杆传动的精度等级四四.蜗杆、蜗轮的加工蜗杆、蜗轮的加
8、工 蜗杆的加工由类型确定，有的在普通车床上车削蜗杆的加工由类型确定，有的在普通车床上车削加工（如阿基米德蜗杆），有的在铣床上加工（如锥加工（如阿基米德蜗杆），有的在铣床上加工（如锥面包络蜗杆）面包络蜗杆）,硬齿面还需磨削加工；硬齿面还需磨削加工；蜗轮的加工和蜗轮的加工和齿轮的加工一样，一般在滚齿机上，采用蜗轮滚刀加齿轮的加工一样，一般在滚齿机上，采用蜗轮滚刀加工。工。第8页/共35页2 2 2 2 蜗杆传动的参数与几何尺寸蜗杆传动的参数与几何尺寸蜗杆传动的参数与几何尺寸蜗杆传动的参数与几何尺寸一一.正确啮合条件正确啮合条件 在中间平面上，阿基米德蜗杆传动，相当于渐开线齿条和在中间平面上，阿基米
9、德蜗杆传动，相当于渐开线齿条和齿轮的啮合，应满足压力角和模数相等，且为标准值。齿轮的啮合，应满足压力角和模数相等，且为标准值。蜗杆与蜗轮的啮合处还必须满足齿向一致，即蜗杆和蜗轮蜗杆与蜗轮的啮合处还必须满足齿向一致，即蜗杆和蜗轮的的螺旋线旋向螺旋线旋向应相同且两螺旋角互余。应相同且两螺旋角互余。mta=2121bg g=a=21tammaa 以下仅讨论阿基米德蜗杆传动。以下仅讨论阿基米德蜗杆传动。中间平面：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。中间平面：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。第9页/共35页二二二二.主要参数主要参数主要参数主要参数1.模数模数m和压力角和压力角 根据传动条件根据传动
10、条件，ma1=mt2=m,a1=t2=模数模数m取标准系列值、取标准系列值、是标准值是标准值20度，按教材表度，按教材表7.1选取选取；压力角按蜗杆类型选取，见教材压力角按蜗杆类型选取，见教材P154。2.2.蜗杆的分度圆直径蜗杆的分度圆直径d d1 1和直径系数和直径系数q q 蜗杆分度圆直径除与模数、齿数有关外，还与蜗杆分度圆直径除与模数、齿数有关外，还与g g 有有关，为减少刀具种数以降低制造成本，对于同一模数，关，为减少刀具种数以降低制造成本，对于同一模数，国家对蜗杆分度圆直径作了规定。我们把分度圆直径国家对蜗杆分度圆直径作了规定。我们把分度圆直径与模数之比称为蜗杆直径系数。与模数之比
11、称为蜗杆直径系数。gtgzmdq11=显显然然注意：注意：蜗杆的分度圆直径蜗杆的分度圆直径d d1 1和直径系数和直径系数q q已标准化已标准化。见教材见教材P154P154表表7.2 7.2 第10页/共35页二二二二.主要参数主要参数主要参数主要参数1.模数模数m和压力角和压力角 根据传动条件根据传动条件，ma1=mt2=m,a1=t2=其中，模数其中，模数m、是标准值，按教材表是标准值，按教材表7.1选取选取；压力角按蜗杆类型选取，见教材压力角按蜗杆类型选取，见教材P154。2.2.蜗杆导程角蜗杆导程角(是指蜗杆分度圆柱面)在其他条件相同的情况下，在其他条件相同的情况下，越大则传动效率越
12、大则传动效率越高，但考虑到越高，但考虑到 太大时，效率增量小而制造较困太大时，效率增量小而制造较困难，因此在动力传动中，难，因此在动力传动中，角的一般范围为：角的一般范围为：=15=153030 0 0g gg gg gg g蜗杆导程角蜗杆导程角11dz ptg g g x=p=11dzp=pm11dz m第11页/共35页3.3.蜗杆的分度圆直径蜗杆的分度圆直径d d1 1和直径系数和直径系数q q 蜗杆分度圆直径除与模数、齿数有关外，还与蜗杆分度圆直径除与模数、齿数有关外，还与g g 有有关，为减少刀具种数以降低制造成本，对于同一模数，关，为减少刀具种数以降低制造成本，对于同一模数，国家对
13、蜗杆分度圆直径作了规定。我们把分度圆直径国家对蜗杆分度圆直径作了规定。我们把分度圆直径与模数之比称为蜗杆直径系数。与模数之比称为蜗杆直径系数。gtgzmdq11=显显然然注意：注意：蜗杆的分度圆直径蜗杆的分度圆直径d d1 1和直径系数和直径系数q q已标准化已标准化。见教材见教材P154P154表表7.2 7.2 d1=z1m/tan第12页/共35页 蜗杆齿数蜗杆齿数z z1 1少，传动比大，但效率低；齿少，传动比大，但效率低；齿数多，效率高，但太多会导致加工困难，故蜗数多，效率高，但太多会导致加工困难，故蜗杆齿数范围为：杆齿数范围为：，常取，常取1 1、2 2、4 4。如果要求自锁，应取
14、单头蜗杆。如果要求自锁，应取单头蜗杆。411=z4.4.4.4.齿数和传动比齿数和传动比齿数和传动比齿数和传动比80302=z 蜗轮齿数太少会根切，太多会导致蜗杆刚蜗轮齿数太少会根切，太多会导致蜗杆刚度太小而影响啮合，一般范围为：度太小而影响啮合，一般范围为：蜗杆传动一般是以蜗杆为主动的减速传动，蜗杆传动一般是以蜗杆为主动的减速传动，其传动比为：其传动比为：i=ni=n1 1/n/n2 2=z=z2 2/z/z1 1 i i的范围一般为的范围一般为7 78080注意：注意：id2/d1,是因为是因为d1=mq=mz1/tgmz1第13页/共35页5.5.5.5.变位系数变位系数变位系数变位系数
15、蜗杆传动的变位一般是为了凑中心距或凑传动比蜗杆传动的变位一般是为了凑中心距或凑传动比而不是考虑强度。变位时，蜗杆相当于齿条刀具，因而不是考虑强度。变位时，蜗杆相当于齿条刀具，因此，变位前后蜗轮的分度圆永远与节圆重合，只是蜗此，变位前后蜗轮的分度圆永远与节圆重合，只是蜗杆的节圆变了。杆的节圆变了。ax0第14页/共35页零变位零变位 凑中心距的变位凑中心距的变位凑传动比的变凑传动比的变位位maax-=xmmzdmzda+=+=22)(212121变位计算变位计算变位计算变位计算)()(21221zqmdda+=+=2xmzqma+=)(22)(2122zzx-=ax0注：由于蜗轮滚刀昂贵，尺寸不
16、宜改变，所以蜗杆传动只能对蜗轮进行变位。注：由于蜗轮滚刀昂贵，尺寸不宜改变，所以蜗杆传动只能对蜗轮进行变位。第15页/共35页注意：注意：注意：注意：三三三三.圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 基本参数：齿数基本参数：齿数基本参数：齿数基本参数：齿数z z1 1、z z2 2，模数，模数，模数，模数mm、压力角、压力角、压力角、压力角a a、直径系数、直径系数、直径系数、直径系数q q 蜗杆尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，长度蜗杆尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，长度蜗杆尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，长度蜗杆尺寸：分
17、度圆、齿顶圆、齿根圆直径，长度 蜗轮尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，最大直径，宽度蜗轮尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，最大直径，宽度蜗轮尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，最大直径，宽度蜗轮尺寸：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径，最大直径，宽度 啮合尺寸：中心距啮合尺寸：中心距啮合尺寸：中心距啮合尺寸：中心距见教材见教材见教材见教材P156P156157157表表表表7.37.3和表和表和表和表7.47.4 普通圆柱蜗杆传动的中心距、传动比、模数、普通圆柱蜗杆传动的中心距、传动比、模数、蜗杆分度圆直径、直径系数、蜗杆线数、蜗轮齿蜗杆分度圆直径、直径系数、蜗杆线数、蜗轮齿数以及蜗轮变位系数等常用参数
18、的匹配国家标准数以及蜗轮变位系数等常用参数的匹配国家标准都有规定，见教材都有规定，见教材P154P154表表7.27.2。第16页/共35页111111dmzdzdpztgx=pp mpg第17页/共35页3 3 3 3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构失效形式失效形式和齿轮传动一样，蜗杆传动也存在疲劳点蚀、和齿轮传动一样，蜗杆传动也存在疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和断齿。但一般说来，上述失齿面胶合、齿面磨损和断齿。但一般说来，上述失效多体现在蜗轮轮齿上，这是因为蜗杆螺旋齿部分效多体现在蜗轮轮齿上，这是因为
19、蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度的强度总是高于蜗轮轮齿的强度 。蜗杆传动的胶合和磨损失效比齿轮传动普遍得蜗杆传动的胶合和磨损失效比齿轮传动普遍得多，这是因为蜗杆蜗轮啮合时，啮合点的多，这是因为蜗杆蜗轮啮合时，啮合点的相对滑动相对滑动速度速度很大，因而摩擦磨损剧烈。对于闭式传动，容很大，因而摩擦磨损剧烈。对于闭式传动，容易产生胶合失效；对于开式传动则极易磨损。易产生胶合失效；对于开式传动则极易磨损。第18页/共35页3 3 3 3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构材材 料料蜗杆副材料要求：减摩、耐磨
20、、抗胶合。蜗杆副材料要求：减摩、耐磨、抗胶合。蜗轮常用铸造青铜。滑动速度大应采用含锡量蜗轮常用铸造青铜。滑动速度大应采用含锡量大的锡磷、锡锌铅青铜（价格相应也贵）；滑动速大的锡磷、锡锌铅青铜（价格相应也贵）；滑动速度较小时可采用不含锡的铝铁青铜或黄铜；低速重度较小时可采用不含锡的铝铁青铜或黄铜；低速重载情况下，也可采用铸铁。载情况下，也可采用铸铁。蜗杆是细长件，一般采用中碳钢、中碳合金钢蜗杆是细长件，一般采用中碳钢、中碳合金钢调质处理或低碳合金钢渗碳淬火。硬表面蜗杆能充调质处理或低碳合金钢渗碳淬火。硬表面蜗杆能充分发挥材料的潜能，值得提倡，但是必须要有专用分发挥材料的潜能，值得提倡，但是必须要
21、有专用的磨削设备。的磨削设备。教材教材P158P158给出了常用的推荐材料给出了常用的推荐材料第19页/共35页结构结构 蜗杆通常与轴做成一体蜗杆通常与轴做成一体(因为蜗杆螺旋部分的因为蜗杆螺旋部分的直径一般不大的原因直径一般不大的原因)，要注意铣削和车削蜗杆的，要注意铣削和车削蜗杆的使用场合。使用场合。为节约贵重金属，为节约贵重金属，蜗轮常采用组合结构。蜗轮常采用组合结构。视生产批量和尺寸的大视生产批量和尺寸的大小，可采用铸造、过盈小，可采用铸造、过盈配合或螺栓联接等。配合或螺栓联接等。设计时，对后两种设计时，对后两种联接，要注意避免过定联接，要注意避免过定位。位。3 3 3 3 蜗杆传动的
22、失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构蜗杆传动的失效形式、材料和结构第20页/共35页4 4 4 4 蜗杆传动受力分析与效率计算蜗杆传动受力分析与效率计算蜗杆传动受力分析与效率计算蜗杆传动受力分析与效率计算一一.受力分析受力分析12222atFdTF=atgFFFtrr221=gacoscos2ntnFF=21112atFdTF=力大小关力大小关系：系：蜗杆传动效率较低，蜗杆传动效率较低，计算作用力时，不能忽略计算作用力时，不能忽略摩擦，因此，圆周力应分摩擦，因此，圆周力应分别计算。别计算。设传动效率为设传动效率为h 功率关系：功率关系：P2=h P1
23、 T2 n2=h T1 n1 T2 =ih T1 第21页/共35页 回顾蜗杆传动的转回顾蜗杆传动的转动方向判定动方向判定方向方向：径向力：径向力垂直垂直指向轴线；指向轴线；切向力切向力主反从同；主反从同；轴向力轴向力右右(左左)旋旋主动主动蜗杆右蜗杆右(左左)手判定手判定应注意如下两点。应注意如下两点。正确判断螺旋线正确判断螺旋线 的方向。的方向。左、右手定则只左、右手定则只 能对主动件使用能对主动件使用.课堂练习第22页/共35页 与齿轮传动一样，蜗杆传动的功率损失包括啮合损与齿轮传动一样，蜗杆传动的功率损失包括啮合损失、轴承的摩擦损耗、搅油损失。即失、轴承的摩擦损耗、搅油损失。即 。其中
24、：一般情况下搅油效率。其中：一般情况下搅油效率 。当采用滚。当采用滚动轴承时动轴承时 ；采用滑动轴承时；采用滑动轴承时 。因此可以不考虑的影响。因此可以不考虑的影响。321h=h h h20.99h30.98h32h h30.99h二二二二.效率计算效率计算效率计算效率计算蜗杆传动相当于螺纹副，故可得啮合效率为：蜗杆传动相当于螺纹副，故可得啮合效率为：分析上两式容易得到如下结论：分析上两式容易得到如下结论：在一定的范围内，蜗杆传动效率随着在一定的范围内，蜗杆传动效率随着 增大而增增大而增 大。因此，动力传动应尽可能少用单头蜗杆。大。因此，动力传动应尽可能少用单头蜗杆。蜗杆蜗杆主动主动)(1vt
25、gtgrgh+=g蜗轮蜗轮主动主动)(1vtgtgrgh-=g 小于当量摩擦角时，蜗轮主动时会出现自锁，小于当量摩擦角时，蜗轮主动时会出现自锁，在这种情况下，蜗杆主动时的效率低于在这种情况下，蜗杆主动时的效率低于50%。式中式中 为当量摩擦角，为当量摩擦角，根据根据 查表查表7.9(教材P162).vrsvgpcos106411=ndvs第23页/共35页5 5 5 5 蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的强度计算如前所述，蜗杆传动的失效多集中在蜗轮上，故如前所述，蜗杆传动的失效多集中在蜗轮上，故如前所述，蜗杆传动的失效多集中在蜗轮上，故如前所述，蜗杆传动的失效多集
26、中在蜗轮上，故强度计算主要针对蜗轮。强度计算主要针对蜗轮。强度计算主要针对蜗轮。强度计算主要针对蜗轮。对闭式传动而言，主要失效形式是齿面疲劳点蚀对闭式传动而言，主要失效形式是齿面疲劳点蚀或胶合，因胶合计算方法不成熟，只能借助接触疲劳或胶合，因胶合计算方法不成熟，只能借助接触疲劳强度计算来间接保证，因此对闭式蜗杆传动只进行接强度计算来间接保证，因此对闭式蜗杆传动只进行接触疲劳强度计算。但应明确，对含锡青铜来讲，极限触疲劳强度计算。但应明确，对含锡青铜来讲，极限应力是根据不点蚀的条件确定的；对无锡青铜和其他应力是根据不点蚀的条件确定的；对无锡青铜和其他材料，极限应力是根据不胶合的条件确定的。材料，
27、极限应力是根据不胶合的条件确定的。开式传动的主要失效形式为疲劳断齿和磨损，因开式传动的主要失效形式为疲劳断齿和磨损，因此应进行轮齿弯曲疲劳强度计算。此应进行轮齿弯曲疲劳强度计算。此外因蜗杆传动可分离性差，一般还应校核蜗杆此外因蜗杆传动可分离性差，一般还应校核蜗杆的刚度；蜗杆传动结构紧凑，效率较低，发热严重，的刚度；蜗杆传动结构紧凑，效率较低，发热严重，一般还应进行热平衡计算。一般还应进行热平衡计算。第24页/共35页 计算原理与齿轮传动相同，影响强度的因素也计算原理与齿轮传动相同，影响强度的因素也大致一样。接触强度和弯曲强度的计算公式分别为：大致一样。接触强度和弯曲强度的计算公式分别为：一一.
28、接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算注意注意个符号的意义和数值的确定方法个符号的意义和数值的确定方法第25页/共35页二二二二.蜗杆刚度校核计算蜗杆刚度校核计算蜗杆刚度校核计算蜗杆刚度校核计算忽略轴向力，将蜗杆视为受集中力作用的简支梁，忽略轴向力，将蜗杆视为受集中力作用的简支梁，集中力作用于啮合点。集中力作用于啮合点。式中：式中：和和分别为最大挠度和许用最大挠度分别为最大挠度和许用最大挠度，为蜗杆轴中间截面的惯性矩，为蜗杆轴中间截面的惯性矩，；为支承跨度。为支承跨度。64/41dIp=l蜗杆受力：蜗杆受力：蜗杆变形：蜗杆变形：第26页/共35页三三三三.热平衡计算热平衡
29、计算热平衡计算热平衡计算 蜗杆传动时，啮合面间相对滑动速度大，发热也多。蜗杆传动时，啮合面间相对滑动速度大，发热也多。蜗杆传动时，啮合面间相对滑动速度大，发热也多。蜗杆传动时，啮合面间相对滑动速度大，发热也多。对于闭式蜗杆传动，如果散热不良，会使润滑油油温上对于闭式蜗杆传动，如果散热不良，会使润滑油油温上对于闭式蜗杆传动，如果散热不良，会使润滑油油温上对于闭式蜗杆传动，如果散热不良，会使润滑油油温上升过高，而使润滑条件恶化，导致齿面失效，所以对于升过高，而使润滑条件恶化，导致齿面失效，所以对于升过高，而使润滑条件恶化，导致齿面失效，所以对于升过高，而使润滑条件恶化，导致齿面失效，所以对于闭式蜗
30、杆传动，设计时应进行热平衡计算。闭式蜗杆传动，设计时应进行热平衡计算。闭式蜗杆传动，设计时应进行热平衡计算。闭式蜗杆传动，设计时应进行热平衡计算。原理原理正常工作时，单位时间内由摩擦产生的热量应正常工作时，单位时间内由摩擦产生的热量应小于或等于通过箱体散发出去的热量。即：小于或等于通过箱体散发出去的热量。即：)()1(1000011ttAPt-Kh)()1(100001ttPAt-Kh)1(1000011ttAPtt+-=Kh或或第27页/共35页三三.热平衡计算热平衡计算若不能达成热平衡，应采取相应的措施若不能达成热平衡，应采取相应的措施。结结 束束第28页/共35页n n轮系如图所示。试确
31、定轮系如图所示。试确定轮系如图所示。试确定轮系如图所示。试确定蜗轮螺旋线方向和蜗杆蜗轮螺旋线方向和蜗杆蜗轮螺旋线方向和蜗杆蜗轮螺旋线方向和蜗杆转向（要求第转向（要求第转向（要求第转向（要求第轴的轴轴的轴轴的轴轴的轴向力为最小）。向力为最小）。向力为最小）。向力为最小）。手动起重装置如手动起重装置如图所示。试确定蜗图所示。试确定蜗杆的螺旋线方向。杆的螺旋线方向。第29页/共35页n n轮系如图所示。试确定蜗轮螺旋轮系如图所示。试确定蜗轮螺旋线方向和蜗杆转向（要求第二轴线方向和蜗杆转向（要求第二轴的轴向力为最小）。的轴向力为最小）。Fa3Fa2左旋左旋Ft1n1第30页/共35页 返 回n n手动
32、起重装置如图所示。试确定蜗杆的螺旋线方向。手动起重装置如图所示。试确定蜗杆的螺旋线方向。手动起重装置如图所示。试确定蜗杆的螺旋线方向。手动起重装置如图所示。试确定蜗杆的螺旋线方向。习惯主动轮Ft2Fa1右右旋旋第31页/共35页蜗杆传动的精度选择：共分12级，对动力传动见下表：蜗杆圆周速度V1(m/s)应用范围6级（高精度）7.5中等精密机床的分度机构。7级（精密精度）7.5中等精度的运输机;中等功率的蜗杆传动。8级（中等精度）3圆周速度较低，每天工作很短的不重要的传动。9级（低精度）1.5不重要的低速传动或手动传动。蜗杆传动的精度等级分类许用滑动速度VS(m/s)分类要素101052精度等级
33、精度等级精度等级精度等级返回第32页/共35页齿面间相对滑动速度大、磨损 严重、易胶合；由于Vs很大油温升稀释磨损发热 效率胶合V1V2V21第33页/共35页思思思思 考考考考 题题题题1.1.简述蜗杆传动的特点和对其材料组合的要求。简述蜗杆传动的特点和对其材料组合的要求。简述蜗杆传动的特点和对其材料组合的要求。简述蜗杆传动的特点和对其材料组合的要求。2.2.同为啮合传动，传动比公式同为啮合传动，传动比公式同为啮合传动，传动比公式同为啮合传动，传动比公式 i i=z2 2/z1 1=d 2 2 /d 1 1 和中心距公式和中心距公式和中心距公式和中心距公式 a =m(z1 1+z2 2)/)
34、/2 2 对蜗杆传动和齿对蜗杆传动和齿对蜗杆传动和齿对蜗杆传动和齿轮传动轮传动轮传动轮传动都适合吗？为什么？都适合吗？为什么？都适合吗？为什么？都适合吗？为什么？3.3.试证明反行程能自锁的蜗杆传动，蜗杆主动时其试证明反行程能自锁的蜗杆传动，蜗杆主动时其试证明反行程能自锁的蜗杆传动，蜗杆主动时其试证明反行程能自锁的蜗杆传动，蜗杆主动时其啮合效率啮合效率啮合效率啮合效率50%50%。4.4.动力传动中一般尽可能不用单头蜗杆，理由何在动力传动中一般尽可能不用单头蜗杆，理由何在动力传动中一般尽可能不用单头蜗杆，理由何在动力传动中一般尽可能不用单头蜗杆，理由何在？5.5.什么情况下要对蜗杆传动进行热平衡计算？如果什么情况下要对蜗杆传动进行热平衡计算？如果什么情况下要对蜗杆传动进行热平衡计算？如果什么情况下要对蜗杆传动进行热平衡计算？如果热平衡计算不满足要求，应从哪几方面采取措施热平衡计算不满足要求，应从哪几方面采取措施热平衡计算不满足要求，应从哪几方面采取措施热平衡计算不满足要求，应从哪几方面采取措施？6.6.过盈配合的蜗轮齿圈的骑缝螺钉为什么要偏向铸过盈配合的蜗轮齿圈的骑缝螺钉为什么要偏向铸过盈配合的蜗轮齿圈的骑缝螺钉为什么要偏向铸过盈配合的蜗轮齿圈的骑缝螺钉为什么要偏向铸铁轮芯一侧？铁轮芯一侧？铁轮芯一侧？铁轮芯一侧？第34页/共35页