蜗杆传动

第8章蜗杆传动（书13）

本章主要学习阿基米德圆柱蜗杆传动的设计。掌握阿基米德圆柱蜗杆传动的基本参数的意义及选择、受力分析和效率计算、蜗杆传动的失效形式、强度计算、温度计算；了解蜗杆传动的蜗杆轴挠度计算、润滑油粘度及润滑方式的选择，了解提高圆柱蜗杆传动承载能力的措施、蜗杆传动的分类、特点、应用、精度选择以及蜗杆和蜗轮的结构。

一、知识点分析：

1、蜗杆传动的类型：

蜗杆传动的分类	圆柱蜗杆传动	普通圆柱蜗杆	阿基米德蜗杆（ZA）
			渐开线蜗杆（ZI）
			法向直廓蜗杆（ZN）
		圆弧圆柱蜗杆(ZC)
	环面蜗杆传动
	锥蜗杆传动

按蜗杆头数分：单头、多头（双头、四头等）；按旋向分：左旋、右旋。

2、蜗杆的旋向与蜗轮的旋向一致。

3、单头蜗杆主要应用于传动比较大、功率小的场合，要求自锁的传动必须采用单头蜗杆；多头蜗杆主要用于传动比不大、功率较大、要求效率较高的场合。

4、阿基米德蜗杆（ZA）和蜗轮在中间平面上是直齿条和渐开线齿轮的啮合，端面齿廓是阿基米德螺线；渐开线蜗杆（ZI）的端面齿廓是渐开线，与基圆柱相切的截面，齿廓是直线。

5、蜗杆传动的正确啮合条件是：

mx1=mt2=m；αx1桥壳=αt2 ；γ=β2（旋向相同）

6、与齿轮传动相比，蜗杆传动的失效形式有以下异同特点：

与齿轮传动相似，有点蚀、胶合、磨损、轮齿折断等；但蜗杆传动更易产生磨损和胶合，一般情况下，失效总是发生在蜗轮轮齿上。

7、啮合效率的主要影响因素：

（1）、当量摩擦角：与蜗杆副的材料、表面润滑状况、润滑油的种类、啮合角、滑动速度vs有关。

（2）、导程角：z1越大，导程角越大，啮合效率越高；z1越小，导程角越小，效率越低。

此外：还有滑动速度vs、表面粗糙度、润滑油粘度等，其中导程角的大小起主导作用。

8、闭式蜗杆传动要进行温度计算是为了防止蜗杆传动发生胶合失效。

9、进行蜗杆传动的温度计算时，压铸机料筒的设计如果温度不符合要求，可以采取以下措施：（1）、增大散热面积（采用散热筋）；（2）、增大散热能力（蜗杆轴端装风扇、外冷却器冷却、内水管冷却）

10、蜗杆传动的传动比不等于蜗轮、蜗杆分度圆直径之比。

11、蜗杆应首先采用硬面蜗杆。

12、蜗杆传动的基本参数及选择：

vobu

名称	符号	说明
模移相电路数	m	蜗杆轴向模数mx1=蜗轮端面模数mt2=标准模数m 按GB10087―88（表13.4）取标准值。
齿形角	α0	ZA、ZI蜗杆轴向齿形角αx1=α0 =20°；ZN蜗杆法向压力角αn1=α0 =20°。
蜗杆分度圆直径	d1	为了蜗轮刀具规定尺寸的标准化、系列化，将d1定为标准值，见表13.4 。以限制切制蜗轮时所需要的滚刀数目，提高生产率。
蜗杆直径系数	q	蜗杆分度圆直径d1与模数m 之比。q为导出值，不一定是整数。
蜗杆头数	z1	通常取z1=1、2、4、6，头数多，效率高，会使加工困难；头数少，效率低，发热量大。要求反程自锁z1＝1。
蜗轮齿数	z2	为了保证始终有两对以上齿啮合，通常规定z2>30，以增加传动的平稳性，一般取：100≥ z2≥28。
传动比	i12	i12=n1/n2
齿数比	u	u=蜗轮齿数z2/蜗杆头数z1，减速传动时u=i
蜗杆导程角	γ	tgγ=z1/q，γ多在3.5°~33°之间。要求有自锁性能时，γ应小，头数z1=1；γ小易自锁，γ大传动效率高，但蜗杆加工困难。
中心距	a	a是蜗杆传动最基本的尺寸，它决定了传动的承载能力和传动的外廓尺寸。常用中心距的选取见p264[参考文献1邱宣怀主编]。
蜗轮变位系数	x2	1、变位的主要目的是凑中心距和凑传动比，使之符合推荐值。 2、为保持加工蜗轮时的蜗杆滚刀尺寸不变，蜗杆不变位。 2、果酱瓶蜗杆节圆尺寸变化，蜗轮节圆永远与分度圆重合。 4、为了提高蜗轮轮齿的强度，最好采用正变位。