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第六章  蜗杆传动 概述 蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下，两轴在空间是互相垂直的， 轴交角90o。 一、蜗杆传动的类型 根据蜗杆的形状不同，蜗杆传动可分为： 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 圆柱蜗杆传动又分为： 普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动 (ZC蜗杆) 1、普通圆柱蜗杆传动 普通圆柱蜗杆的齿面一般在车床上用直刃车刀车制（ ZK蜗杆除外) ，车刀相对于蜗杆位置的不同，加工出来的蜗杆齿面在不同的截面中的齿廓曲线也不同。 普通圆柱蜗杆按不同的齿廓曲线形状及形成机理可分为： 阿基米德蜗杆 (ZA蜗杆) 延伸渐开线蜗杆（法向直廓）(ZN蜗杆) 渐开线蜗杆 (ZI蜗杆) 锥面包络蜗杆 (ZK蜗杆) 阿基米德蜗杆 (ZA蜗杆) 特点：切削工艺好，但精度低。 应用：由于传动的啮合特性差，只用于中小载荷、中小速度及间歇工作的场合，应用逐渐减少。 延伸渐开线蜗杆 (法向直廓蜗杆)(ZN) 特点：切削而成，精度低。 应用：由于传动的啮合特性差，只用于中小载荷、中小速度及间歇工作的场合，多用于分度蜗杆传动。 渐开线蜗杆 (ZI蜗杆) 特点：可在专用机床上磨削，承载能力高于其它的直齿廓圆柱蜗杆，效率可达95%。 应用：用于传递载荷和功率较大的场合。 锥面包络圆柱蜗杆 (ZK蜗杆) 特点：容易磨削，加工精度高，但齿形曲线复杂，设计、测量困难。 应用：一般用于中速、中载、连续运转的动力蜗杆传动。 2、圆弧圆柱蜗杆 (ZC蜗杆) 特点：凸凹弧齿廓啮合有利于油膜形成，效率可达90％以上，承载能力比普通圆柱蜗杆高出 50％以上， 体积小，重量轻，结构紧凑。但中心距难于调整。 应用：广泛用于各类机械设备的减速机构中。 3、环面蜗杆传动 特点：同时啮合的齿对多，且轮齿的接触线与蜗杆齿运动方向近似于垂直，轮齿间具有良好的油膜形成条 件，抗胶合能力强，承载能力大（是普通圆柱蜗杆传动的2—4倍）、效率高（ 85％—90％ ）；但制造和安装精度的要求较高。 4、锥蜗杆传动 特点：同时啮合的齿数多，重合度 大，传动平稳，承载能力和效率高；间隙便于调整，制造和安装简便；传动比范围 大（10~360）；蜗轮可用淬火钢制成，节约有色金属。 二、蜗杆传动的特点 结构紧凑； 传动比大(动力传动传动比i＝10~80，只传递运动可达1000)； 传动平稳，噪音 小； 有较大的 相对滑动速度，故摩擦较大、磨损严重； 发热量大，效率 低，一般为0.7~0.8； 可具有自锁性； 蜗 轮齿因常需较贵重金属，成本较高。 蜗杆传动目前可达技术指标：蜗杆转速：4000 r/min；圆周速度：69 m/s；蜗轮轴上转矩：700 kN.m；传递功率：1000 kW。 三、蜗杆传动的精度 国家标准对圆柱蜗杆传动规定了12级精度，1级最高。其精度等级选择主要取决于： 传动功率 使用条件 蜗轮圆周速度 对于动力传动，要按照6~9级精度制造。对于测量、分度等要 求运动精度高的传动，要按照5级或5级以上的精度制造。 第二节 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 在中间平面上，普通圆柱蜗杆传动相当于齿轮和齿条的啮合运动，因此设计蜗杆传动时按中间平面的参数(模数、压力角、分度圆直径等)作为基准。 一 圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择 二、蜗杆传动的变位 正变位 第三节 蜗杆传动的失效形式、计算准则及常用材料 断齿 磨损 点蚀 胶合 二、蜗杆材料 第四节 圆柱蜗杆传动的受力分析 一、受力分析 二 蜗杆传动的计算载荷 第五节 圆柱蜗杆传动的强度计算 第六节 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 蜗杆传动的效率 蜗杆结构 有退刀槽 ?= ?1 .?2. ?3 ?1——啮合效率。 ?v——当量摩擦角，可根据滑动速度vs选取， ?——蜗杆分度圆导程角； ?2——轴承效率。 ?3——搅油效率。 d1—蜗杆分度圆直径； n1—蜗杆的转速。 z1=1, z1=2, z1=4 z1=6 ?=0.7 ?=0.8 ?=0.9 ?=0.95 估算总效率? 一般取?2 .?3=0.95~0.96 二、蜗杆传动的润滑 蜗杆传动的润滑油粘度荐用值及给油方法 热平衡条件： 单位时间内发热量H1=同时间内的散热量H2 P1——蜗杆传动的功率。 Kd——箱体表面散热系数。 A——有效散热面积。 t——油的工作温度。 t0——周围空气温度。 三、蜗杆传动的热平衡计算 提高散热能力的措施 加散热片以增大散热面积 * 蜗杆传动广泛应用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造部门中；传递功率小于50KW。 蜗杆加工原理： 用直刃梯形车刀车削，刀刃顶面过轴线。端面齿形为阿基米德螺旋线，中