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* 三、传动类型 按蜗杆形状分圆柱蜗杆传动 按蜗杆螺旋面形状分阿基米德、渐开线、延伸渐开线蜗杆传动。 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 §6- 1 蜗杆传动概述 * 阿基米德蜗杆的加工方法 §6- 1 蜗杆传动概述 * § 6-2 蜗杆传动主要参数与几何尺寸计算 蜗杆传动主要参数有：模数m、压力角α、蜗杆分度圆直径d1、直径系数q、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2。 这些参数不仅影响结构尺寸，也影响传动性能，它们相互联系，不应孤立确定。 一、模数m和压力角α 同齿轮传动一样，模数也作为主要计算参数。标准见表6-1 二、蜗杆分度圆直径d1、导程角?和直径系数q ??由右图： 令q = d1/m称为直径系数， 即 d1 = mq tg? = z1/q * 讨论： （1）d1为什么要取标准值？ 这是因为切制蜗轮所用滚刀的几何参数必须与该蜗轮相啮合的蜗杆相同，即对于每种不同直径的蜗杆在切制蜗轮时都要准备一把滚刀，这样准备的刀具就太多了，故为了减少刀具型号，便于刀具的标准化就制定了d1标准系列。 （2）q与蜗杆刚度关系 d1=mq , 故当m一定,?q↑d1↑,所以q取大值可提高蜗杆刚度。 （3）q与效率关系 tg? = z1/q 故当Z1一定，q↑?下降，所以q取大值会降低效率。 三、传动比i，蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2 1、传动比i § 6-2 蜗杆传动主要参数与几何尺寸计算 * 2、Z1的选择 主要考虑传动比、效率及制造三个方面。 从传动比看， i 一定，Z1↓Z2↓，故紧凑。 从效率看，Z1↓?↓效率↓,故自锁应选单头。 从制造看，Z1↑( ?↑) , 难制造。 一般： Z1=1-4 3、Z2的选择 为避免发生根切和保证传动平稳，Z2有最小值要求，为 保证蜗杆刚度，Z2有最大值要求(Z2最好不大于80）。 推荐： Z1=1时，Z2≥17 Z1=2时，Z2≥27 动力传动，Z2不应少于28，一般选Z2=32-63为宜。 a =(d1 + d2)/2 =m(q + Z2)/2 四、几何尺寸计算，见表6-2 § 6-2 蜗杆传动主要参数与几何尺寸计算 * 蜗杆传动实例 自锁实例： 蜗杆传动的自锁性能在实际中应用很广。例如船用电动舵机采用蜗杆传动具有自锁性能，在风浪中使得舵叶的角度保持不变。起重机的升降机中，由于蜗杆传动具有自锁性能，使得变幅动力失灵时重物不致掉落下来造成事故，起锚机也同样。 * §6-3 蜗杆和蜗轮的常用材料和结构（自学）选材除要满足强度要求，更重要的是具有良好的跑合性、减摩性和耐磨性。蜗杆一般用碳钢或合金钢 ；蜗轮一般用青铜合金。 §6-4 蜗杆传动受力分析与强度计算 一、受力分析 作用于工作面上法向力Fn 可分解为圆周力Ft，径向力Fr 和轴向力Fa。 如图： 由于Σ=90°，三力大小： Ft1= - Fa2=2000T1/d1 Ft2= - Fa1=2000T2/d2 Fr2= - Ft2tg?1 * Ft2 蜗轮转向 各力方向：圆周力Ft——主反从同径向力Fr——指向轮心轴向力Fa——主动轮按左、右手定则 运用：Fa1（左、右手定则） 例：指出图中的蜗杆或蜗轮 的螺旋线方向及转向，绘出 蜗杆和蜗轮啮合点处三力 （Fa、Ft、Fr）的方向。 （未指明时， 蜗杆为主动） 蜗杆传动的计算载荷 : Fnc = KFn K=1.0-1.4 T2=iT1? §6-4 蜗杆传动受力分析与强度计算 * 二、滑动速度和失效形式 1、滑动速度VS 设蜗杆的圆周速度为V1，蜗轮的圆周速度为V2，V1与V2呈90°角，则齿廓间产生的相对滑动速度 由于VS比蜗杆圆周速度还大， 故引起较严重的磨损和发热。 §6-4 蜗杆传动受力分析与强度计算 * 在闭式蜗杆传动，失效多为点蚀和胶合 在开式蜗杆传动，失效多为磨损和断齿。 目前工程上主要是针对蜗轮进行齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。 2、失效形式 主要失效形式有齿面点蚀、胶合、磨损和轮齿折断等。一般失效总是发生在强度较低的蜗轮上。 §6-4 蜗杆传动受力分析与强度计算 * 校核式： 设计式： 校核式： 设计式： 三、强度计算 蜗轮近似地看作斜齿圆柱齿轮，考虑到蜗杆传动的特点，由赫兹和刘易斯公式为基础，并作一定假设（如?=5-25°，α=20°）得强度计算公式。 设计式算得m2d1后，可按表6-1确定相应的m和d1的标准值。 接触强度：（青铜或铸铁蜗轮与钢蜗杆） 弯曲强度： §6-4 蜗杆传动受力分析与强度计算 * 2. 轴承摩擦效率η2，0.98-0.99 3. 浸入油中的零件搅油效率η3，0.94-0.99 §6-5 蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算 一、蜗杆传动的润滑