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第8章 蜗杆传动 8.1 蜗杆传动的特点和类型 8.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 8.3 蜗杆传动设计基础 8.4 蜗杆传动的计算 8.5 螺旋传动 蜗杆传动的类型 按用途分三类： 1）传力螺旋——举重器、千斤顶、加压螺旋 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁 2）传导螺旋——机床进给丝杠—传递运动和动力 特点：速度高、连续工作、精度高 3）调整螺旋——机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。 特点：是受力较小且不经常转动 3、螺旋传动类型 螺旋传动按摩擦副的性质分： 1)滑动螺旋：构造简单、传动比大，承载能力高，加工方便、传动平稳、工作可靠、易于自锁 缺 点 ：磨损快、寿命短，低速时有爬行现象（滑移），摩擦损耗大，传动效率低（30~40%）传动精度低 2)滚动螺旋传动——摩擦性质为滚动摩擦。 滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球），当传动工作时，滚动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。按循环方式有：内循环、外循环两种 。 内循环滚珠丝杠 外循环滚珠丝杠 《机械设计基础》第8章 蜗杆传动 * 蜗杆传动用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。交错角一般为90°。 8.1 蜗杆传动的特点和类型 8.1.1 蜗杆传动的特点及应用 8.1.1 蜗杆传动的特点及应用 (1)蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。 (2)传动平稳、噪声小。 (3)可制成具有自锁性的蜗杆。 (4)蜗杆传动的主要缺点是效率较低。 (5)蜗轮的造价较高。 主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。 1.特点 2.应用 8.1.2 蜗杆传动的类型 图8-1 蜗杆传动的类型 (a) 圆柱蜗杆传动； (b) 环面蜗杆传动； (c) 锥蜗杆传动 1、按蜗杆形式分类 本章主要介绍普通圆柱蜗杆中的阿基米德（ZA）蜗杆（普通蜗杆） 。 圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆由于其制造简单，因此有着广泛的应用。 环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高； 锥蜗杆传动 重合度大；承载能力和效率较高。 普通圆柱蜗杆按螺旋面的形状可分为阿基米德（ZA）蜗杆（普通蜗杆）、渐开线(ZI)蜗杆、法向直齿廓(ZN)蜗杆（延伸渐开线蜗杆）和圆锥包络（ZK）蜗杆。 阿基米德蜗杆 如图8-2所示，阿基米德蜗杆一般是在车床上用成型车刀切制的。车阿基米德蜗杆与车梯形螺纹相似，用梯形车刀在车床上加工。两刀刃的夹角2α＝40°，加工时将车刀的刀刃放于水平位置，并与蜗杆轴线在同一水平面内。 这样加工出来的蜗杆其端面为阿基米德螺旋面，在轴剖面I—I内的齿形为直线； 在法向剖面N—N内的齿形为曲线；在垂直轴线的端面上，其齿形为阿基米德螺线。这种蜗杆加工工艺性好，应用最广泛，缺点是磨削蜗杆及蜗轮滚刀时有理论误差， 精度不高。 图8-2 阿基米德蜗杆 阿基米德蜗杆加工动画 8.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，称为中间平面。在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准 。 图8-4蜗杆传动的基本尺寸 8.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择 1.蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2和传动比 i 　　较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。 　　蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z2＜26)，否则将使传动平稳性变差。 z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 传动比 i 2.模数m和压力角a 　　蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、 压力角相等，即　 　　ma1= mt2 = m 　　　　　　　　 aa1= at2=20 0 3.导程角l 在m和d1为标准值时，z1↑→l↑ 　　正确啮合时，蜗轮蜗杆螺旋线方向相同，且l＝b 4.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 　　由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制 滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆 直径d1。 直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数 当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以