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第9章 蜗 杆 传 动 9.1 概 述 9.1.1蜗杆传动的特点和类型 组成：由蜗杆和蜗轮组成 应用：两轴交错，减速，分度，蜗杆主动。 蜗杆导程角 ，蜗杆螺旋角 ， 蜗杆螺旋角 对于 的蜗杆传动，有 蜗杆有左旋、右旋之分，一般应使用右旋 蜗杆，蜗轮旋向与蜗杆相同。 蜗杆传动的主要特点： 优点：传动比大而尺寸紧凑（动力传动10～80，分度传动1000） 传动平稳，噪声小 反行程自锁 缺点：传动效率低（可自锁时小于50%） 制造成本高（铜合金） 应用：减速，中小功率 研究重点：提高传动效率 蜗杆传动的分类（根据蜗杆形状）：1.圆柱蜗杆传动 2.环面蜗杆传动 3.锥蜗杆传动 圆柱蜗杆传动又分为：1.普通圆柱蜗杆传动 2.圆弧圆柱蜗杆传动 根据蜗杆齿廓形状，普通圆柱蜗杆又分为： 9.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸计算 中间平面：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线，是设计计算基准面。 在其上，看作齿轮齿条啮合传动，沿用齿轮传动的计算关系。 9.2.1蜗杆传动的主要参数及其选择 1.模数和压力角 蜗杆轴向压力角与法向压力角之间有： 2.蜗杆头数和蜗轮齿数 蜗杆传动的传动比 蜗杆头数越少，传动比越大，越容易自锁，但效率越低。 蜗杆头数越多，效率越高，但加工越困难。 通常取 1、2、4、6 蜗轮齿数 由传动比确定 注意： , 26时，啮合区域小。 ≥30时，可两对以上齿啮合。 不变时， 越大，模数越小，轮齿弯曲强度越低；而若模数不变， 增大，蜗杆加长，弯曲刚度降低。因此一般 =32～80。 3.蜗杆分度圆直径 和蜗杆直径系数 蜗杆轴向齿距 ，导程 ， 有 由上可知，同一模数的蜗杆， 和 不同时， 也不同。 为了限制刀具数目，便于刀具标准化，对每个模数规定了 一定数量的蜗杆分度圆直径 ，并令 称为蜗杆直径系数。 4.蜗杆传动的中心距 蜗杆传动的标准中心距 9.2.2普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 主要几何尺寸图9-5，几何尺寸计算表9-4 9.2.3蜗杆传动的转向判定 9.3 蜗杆传动的工作情况分析 9.3.1齿面间的相对滑动 9.3.2蜗杆传动的受力分析 一对齿在节点P处啮合。蜗杆右旋、主动 9.3.3 蜗杆传动的效率 蜗杆主动，蜗杆输入功率为 ，蜗轮输出功率为 则蜗杆传动的啮合效率为： 令 ， 和 分别称为当量摩擦因数和当 量摩擦角。 9.3.4蜗杆传动中的自锁 当蜗轮主动时， 可得： 当 蜗杆传动自锁 效率 与蜗杆主动时类似，可求出蜗轮主动时的效率 ，当 时， 具有自锁性的蜗杆传动（ ），蜗杆主动时的效率 9.4 蜗杆传动设计 9.4.1蜗杆传动的失效形式及计算准则 1.失效形式 蜗轮齿首先失效，主要形式有：胶合、磨损和点蚀 2.蜗杆传动的设计准则 设计准则按失效形式来确定。 对于胶合和磨损，目前没有成熟的设计计算方法。故只对蜗轮齿 进行齿面接触强度和齿根弯曲强度计算，在确定材料的许用应力 时，适当考虑胶合和磨损因素的影响。 对闭式蜗杆传动 先按齿面接触疲劳强度进行设计，再按齿根弯 曲疲劳强度进行校核，还要进行热平衡计算。 对开式蜗杆传动 只需进行齿根弯曲疲劳强度计算 9.4.2材料选择 要求：蜗杆和蜗轮材料要有足够的强度，优良的减摩性。 材料配对要软硬搭配。实践证明，钢制蜗杆与青铜蜗轮配合最佳。 常用蜗杆材料和常用蜗轮材料见教材。 9.4.3蜗杆传动的强度设计 蜗轮轮齿形状复杂，精确计算困难，通常按斜齿圆柱齿轮近似计算 1.齿面接触强度计算