第十一章蝸桿傳動(dòng)

機(jī)械設(shè)計(jì)DesignofMachinery機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)研究室2/7/20231第三篇機(jī)械傳動(dòng)11.1蝸桿傳動(dòng)的類型11.2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算11.3普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算11.4圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算

11.5普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑及熱平衡計(jì)算11.6圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第十一章蝸桿傳動(dòng)概述2/7/20232蝸桿傳動(dòng)概述作用：用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸桿主動(dòng)、蝸輪從動(dòng)?！疲?0°形成：若單個(gè)斜齒輪的齒數(shù)很少（如z1=1）而且β1很大時(shí)，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完整的螺旋。1ω1所得齒輪稱為:蝸桿。而嚙合件稱為:蝸輪。蝸桿2ω2蝸輪2/7/20233改進(jìn)措施：將刀具做成蝸桿狀，用范成法切制蝸輪，所得蝸輪蝸桿為線接觸。點(diǎn)接觸線接觸1）工作平穩(wěn)：兼有斜齒輪與螺旋傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。2）i大蝸桿——1、2、4、6傳遞動(dòng)力時(shí)：i=8~100（常用15~50）傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)：i=幾百~上千（單頭，η↓）優(yōu)點(diǎn)：齒輪——z1>172/7/202343）結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、噪音小。4）自鎖性能好(用于提升機(jī)構(gòu))。缺點(diǎn)：1）制造成本高，加工困難。2）滑動(dòng)速度vs大。3）η低。4）蝸輪需用貴重的減摩材料。2/7/20235類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿§11-1蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿錐蝸桿錐蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿是由在節(jié)錐上分布的等導(dǎo)程的螺旋形成的，而蝸輪在外觀上就像一個(gè)曲線錐齒輪，它是用與錐蝸桿相似的錐滾刀在普通滾齒機(jī)加工而成的。2/7/20236類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿的齒面一般是在車床上用直線刀刃的車刀切制而成，車刀安裝位置不同，加工出的蝸桿齒面的齒廓形狀不同。普通圓柱蝸桿2/7/20237類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的區(qū)別僅是加工用的車刀為圓弧刀刃。傳動(dòng)特點(diǎn)：1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)90%以上；2）承載能力高，約為普通圓柱蝸桿的1.5~2.5倍；3）結(jié)構(gòu)緊湊。2/7/20238類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿γ

阿基米德螺線2α阿基米德蝸桿單刀加工阿基米德蝸桿(ZA)2/7/20239類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿阿基米德蝸桿(ZA)γ阿基米德蝸桿雙刀加工αα阿基米德螺線2/7/202310類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿漸開線蝸桿(ZI)漸開線蝸桿漸開線基圓α2/7/202311類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿γ

dx延伸漸開線αα車刀對中齒厚中心法面法向直廓蝸桿(ZN)2/7/202312類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿法向直廓蝸桿(ZN)γ

dx延伸漸開線γ’2α車刀對中齒槽中心法面2/7/202313類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK)2αγ近似于阿基米德螺線是一種非線性螺旋齒面蝸桿。不能在車床上加工，只能在銑削或磨削，加工時(shí)工件作螺旋運(yùn)動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。砂輪γ2/7/202314類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿環(huán)面蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)85~90%；2）承載能力高，約為阿基米德蝸桿的2~4倍；3）要求制造和安裝精度高。環(huán)面蝸桿2/7/202315類型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)§11-2蝸桿傳動(dòng)的類型錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德蝸桿漸開線蝸桿法向直廓蝸桿錐面包絡(luò)圓柱蝸桿錐蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：錐蝸桿1）同時(shí)接觸的點(diǎn)數(shù)較多，重合度大；2）傳動(dòng)比范圍大，一般為10~360；3）承載能力和傳動(dòng)效率高；4）制造安裝簡便，工藝性好。阿基米德蝸桿最常用2/7/202316潘存云教授研制d蝸桿旋向：左旋、右旋(常用)β1γ1判定方法：與螺旋和斜齒輪的旋向判斷方法相同。2/7/202317中間平面1.正確嚙合條件中間平面：過蝸桿軸線垂直于蝸輪軸線。正確嚙合條件是中間平面內(nèi)參數(shù)分別相等：mt2=ma1=m，αt2=αa1=α取標(biāo)準(zhǔn)值在中間平面內(nèi)，蝸輪蝸桿相當(dāng)于齒輪齒條嚙合。(一)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇2α§11-2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算2/7/202318ZA蝸桿：αa=20°軸向模數(shù)m取標(biāo)準(zhǔn)值，與齒輪模數(shù)系列不同。第一系列1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3810,12.5,16,20,25,31.5,40第二系列1.5,3,3.5,4.5,5.56,7,12,14蝸桿模數(shù)m值GB10088-882.模數(shù)m和壓力角α壓力角ZN蝸桿：αn=20°法向ZI蝸桿：αn=20°ZK蝸桿：αn=20°軸向壓力角與法向壓力角之間的關(guān)系：推導(dǎo)過程見機(jī)械原理斜齒條

tgαn=tgαn/cosγ2/7/202319蝸輪蝸桿輪齒旋向相同.若

∑

＝90°∴γ1＝β2β1∵γ1+β1＝90°蝸輪右旋蝸桿右旋＝β1+β2定義s=e的圓柱稱為蝸桿的分度圓柱。d1esd23.蝸桿的分度圓直徑d1β1γ1∑ttβ22/7/202320↓刀具數(shù)量同一m的蝸桿，應(yīng)對直徑d1進(jìn)行限制d1為標(biāo)準(zhǔn)值πd1pxpx加工蝸輪時(shí)的滾刀與尺寸與與之嚙合的蝸桿尺寸相同，但m一定時(shí)，由于z1和γ的變化，d1是變化的，即需要配備很多加工蝸輪的滾刀。d1m表11-22/7/202321表11－2蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)的匹配標(biāo)準(zhǔn)系列mmm11.251.62d1182022.42028(18)22.4(28)35.5m2.53.154d1(22.4)28(35.5)45(28)35.5(45)56(31.5)m456.3d140(50)71(40)50(63)90(50)63m6.3810d1(80)112(63)80(100)140(71)90…摘自GB10085-88,括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用稱比值為蝸桿的直徑系數(shù)。q=d1/m一般取:q=8～18

20q=12.528q=17.51.62/7/202322蝸桿直徑系數(shù)q：d1、m——為標(biāo)準(zhǔn)值∴q為導(dǎo)出值,不一定為整數(shù)。m一定時(shí)，q↑——d1↑——蝸桿剛度↑z1一定時(shí)，q↑——γ↓——η↓，自鎖性↑∴小m蝸桿→選用大q，保證強(qiáng)度和剛度→適于小P大m蝸桿→選用小q，保證效率→適于大P2/7/2023234.蝸桿頭數(shù)z1蝸桿頭數(shù)z1：即螺旋線的數(shù)目。蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，相當(dāng)于齒條移動(dòng)z1個(gè)齒，推動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)過z1個(gè)齒。通常?。簔1=12465.蝸桿的導(dǎo)程角γ將分度圓柱展開得：=z1pa1/πd1=mz1/d1

tgγ1=l/πd1πd1lpa1γ1d1=z1/qγ1β1z1↑↑——加工困難γ↑→η↑γ↓→η↓γ↑↑→制造困難2/7/2023246.傳動(dòng)比i和齒數(shù)比u傳動(dòng)比

:

z1z2

=---n2n1i=---若想得到大i,可取：z1=1，但傳動(dòng)效率低。對于大功率傳動(dòng),可?。簔1=2，或4。蝸輪齒數(shù)：z2=iz1

為避免根切：z2≥26一般情況：z2≤80

z2過大→→蝸桿長度↑→剛度、嚙合精度↓結(jié)構(gòu)尺寸↑=u----齒數(shù)比7.蝸輪齒數(shù)z2表11-1蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2的推薦值傳動(dòng)比i≈57~1514~3029~82蝸桿頭數(shù)z16421蝸輪齒數(shù)z229~3129~6129~6129~82a=(d1+d1)/28.蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距=m(q+z1)/22/7/202325（二）蝸桿傳動(dòng)變位的特點(diǎn)1、變位目的：配湊中心距；湊傳動(dòng)比或提高蝸桿傳動(dòng)的承載能力及傳動(dòng)效率。2、變位方法：與齒輪變位相同,靠刀具的移位實(shí)現(xiàn)變位。故：蝸桿尺寸不能變動(dòng)，只能對蝸輪變位加工蝸輪時(shí)的滾刀與蝸桿尺寸相同，加工時(shí)滾刀只作徑向移動(dòng)，尺寸不變。2/7/2023262/7/2023274、變位類型1）齒數(shù)不變，湊ax>0，正變位x<0負(fù)變位3、變位結(jié)果∴蝸桿——各部分尺寸不變，但節(jié)線變化蝸桿和蝸輪滾刀尺寸相同，蝸輪滾銑節(jié)圓就是裝配后與蝸桿的嚙合節(jié)圓。蝸輪滾刀的滾銑節(jié)線不再是刀具中線(分度圓柱上母線)∴蝸輪——尺寸發(fā)生變化，但2/7/2023282）a不變，齒數(shù)變化，湊i湊i：（a不變，→）x＞0齒數(shù)↓x＜0齒數(shù)↑2/7/202329(三）圓柱蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算表11-3普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算名稱計(jì)算公式蝸桿中圓直徑，蝸輪分度圓直徑齒頂高齒根高頂圓直徑根圓直徑蝸桿軸向齒距、蝸輪端面齒距徑向間隙中心距蝸桿蝸輪d1=mqd2=mz2

ha=mha=mdf=1.2mqdf=1.2mqda1=m(q+2)da1=m(q+2)df1=m(q-2.4)df2=m(q-2.4)pa1=pt2=px=πmc=0.2ma=0.5(d1+d2)m=0.5m(q+z2)2/7/202330(三）圓柱蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算由蝸桿傳動(dòng)的功用，以及給定的傳動(dòng)比i,→z1

→z2

→計(jì)算求得m、d1

→計(jì)算幾何尺寸表11-3普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算名稱計(jì)算公式蝸桿中圓直徑，蝸輪分度圓直徑齒頂高齒根高頂圓直徑根圓直徑蝸桿軸向齒距、蝸輪端面齒距徑向間隙中心距蝸桿蝸輪d1=mqd2=mz2

ha=mha=mdf=1.2mqdf=1.2mqda1=m(q+2)da1=m(q+2)df1=m(q-2.4)df2=m(q-2.4)pa1=pt2=px=πmc=0.2ma=0.5(d1+d2)m=0.5m(q+z2)2/7/202331（一）蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及常用材料§11-3普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是齒面相對滑動(dòng)速度大，導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重和磨損加劇。1、失效形式與齒輪傳動(dòng)類似：點(diǎn)蝕、膠合、磨損、折斷∵vs↑→η↓、發(fā)熱↑→主要為：膠合、磨損、點(diǎn)蝕蝸輪強(qiáng)度較弱，失效主要發(fā)生在蝸輪上。按蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算；之后校核蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并進(jìn)行熱平衡計(jì)算。2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則閉式傳動(dòng)：開式傳動(dòng)：通常只計(jì)算蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。2/7/202332（一）蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及常用材料材料蝸輪齒圈采用青銅：減摩、耐磨性、抗膠合。蝸桿采用碳素鋼與合金鋼：表面光潔、硬度高。材料牌號(hào)選擇：高速重載蝸桿：20Cr,20CrMnTi(滲碳淬火56~62HRC)或40Cr42SiMn45(表面淬火45~55HRC)一般蝸桿：4045鋼調(diào)質(zhì)處理(硬度為220~250HBS)蝸輪材料：vS>12m/s時(shí)→ZCuSn10P1錫青銅制造。vS<12m/s時(shí)→ZCuSn5Pb5Zn5錫青銅vS≤6m/s時(shí)→ZCuAl10Fe3鋁青銅。vS<2m/s時(shí)→球墨鑄鐵、灰鑄鐵?！?1-3普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算3、蝸桿傳動(dòng)的常用材料2/7/202333（二）蝸桿傳動(dòng)的受力分析Ft2Fa2Ft1Fr1Fa1ω2法向力可分解為三個(gè)分力：圓周力：Ft軸向力：Fa徑向力：Fr且有如下關(guān)系：Ft1=Fa2Fr1=Fr2Fa1=Ft2=2T1/d1=2T2/d2=Ft2tgα式中：T1、T2分別為作用在蝸桿與蝸輪上的扭矩。T2=T1iη

ω1αFr2——嚙合效率2/7/202334忽略Ff2/7/202335ω11p212p由相對運(yùn)動(dòng)原理可知:v2=v1+vS

齒面間滑動(dòng)速度vS=v1/cosγvS=v22+v12作速度向量圖，得:v2=v1tgγ蝸輪的轉(zhuǎn)向:v2ω2ω2CW蝸輪轉(zhuǎn)向的確定vSttγv1v2γ2/7/202336方向判定：1）蝸輪轉(zhuǎn)向已知：n1、旋向→n2左、右手定則：四指n1、拇指反向：嚙合點(diǎn)v2→n22）各分力方向Fr：指向各自輪心Ft蝸桿與n1反向蝸輪與n2同向Fa蝸桿：左、右手定則蝸輪：※n2n13）旋向判定∵蝸輪與蝸桿旋向相同。v22/7/202337練習(xí)：n1n1Fr1Fr2⊙Ft1xFa2Fa1Ft2右旋n2Fr1Fr2Ft1Fa2xFa1Ft2·n2練習(xí)2/7/202338右旋求蝸桿的旋向？Fx1求蝸桿的轉(zhuǎn)向？練習(xí)2/7/202339（三）圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度校核公式：L0ρ∑

KFnσH

=ZEa3KT2=ZEZρ≤[σH

]由上式可得設(shè)計(jì)公式：式中K為載荷系數(shù)，?。篕=KA

KvKβZρ----

接觸線長度和曲率半徑對接觸強(qiáng)度的影響系數(shù)。蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度計(jì)算與斜齒輪相似，仍以赫茲公式為基礎(chǔ)。以蝸輪蝸桿的節(jié)點(diǎn)處嚙合相應(yīng)參數(shù)代入即可。赫茲公式:a≥KT2[σH

]ZEZρ23[σH

]----許用接觸應(yīng)力按下表選取。1）接觸強(qiáng)度2/7/2023400.20.250.30.350.40.450.50.550.6d1/a3.63.22.82.42.0影響系數(shù)ZρZC蝸桿使用系數(shù)KA工作類型IIIIII載荷性質(zhì)均勻、無沖擊不均勻、小沖擊不均勻、大沖擊每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)<2525~50>50起動(dòng)載荷小較大大KA11.151.2動(dòng)載系數(shù)Kv，當(dāng)V2≤3m/s,Kv=1~1.1當(dāng)V2>3m/s,Kv=1.1~1.2齒向載荷分布系數(shù)Kβ，當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí),取Kβ=1當(dāng)載荷變化時(shí),取Kβ=1.1~1.3ZA,ZI,ZN,ZK蝸桿2/7/202341灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪的許用接觸應(yīng)力[σH]MPa材料滑動(dòng)速度vs(m/s)蝸桿蝸輪<0.250.250.51234灰鑄鐵HT15020616615012795--灰鑄鐵HT200250202182154155--鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3----250230210180160灰鑄鐵HT15017213912510679----灰鑄鐵HT20020816815212896----20或20Cr滲碳、淬火，45號(hào)鋼淬火，齒面硬度大于45HRC45號(hào)鋼或Q275鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力[σH]MPa蝸輪材料鑄造方法鑄錫磷青銅ZCuSn10P1鑄錫鋅鉛青銅ZCuSn5Pb5Zn砂模鑄造150180砂模鑄造113135金屬模鑄造220268金屬模鑄造128140蝸桿螺旋面的硬度≤45HRC〉45HRC2/7/2023422）蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算校核計(jì)算：設(shè)計(jì)公式：[σF]----許用彎曲應(yīng)力；蝸輪的許用彎曲應(yīng)力[σF]蝸輪材料鑄造方法鑄錫青銅砂鑄模型4029ZCuSn10P1金屬模鑄造5640鑄錫鋅青銅砂鑄模型2622ZCuSn5Pb5Zn5金屬模鑄造3226鑄鋁鐵青銅砂鑄模型8057ZCuAl10Fe3金屬模鑄造9064HT150砂鑄模型4028HT200砂模鑄造4834灰鑄鐵單側(cè)工作雙側(cè)工作[σ0F]’[σ-1F]’2/7/2023432）蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算校核計(jì)算：設(shè)計(jì)公式：YFa2----為蝸輪齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)以及蝸輪變位系數(shù)選取,詳見下頁線圖。Yβ----為螺旋角影響系數(shù)，Yβ=1-γ/140?[σF]----許用彎曲應(yīng)力；2/7/202344潘存云教授研制3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.71011121314151618202530405080100400∞Zv

蝸輪的齒形系數(shù)–YFa2x2=-0.5-0.3-0.20.30.20.10.40.50.70.80.90.6-0.3-0.4x=1x2=0理論根切極限齒頂變尖極限2/7/202345（五）普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的精度等級及其選擇12個(gè)等級：動(dòng)力傳動(dòng)：6~9級測量分度：5級或以上(四）蝸桿的剛度計(jì)算蝸桿受力后如產(chǎn)生過大變形，會(huì)造成輪齒上的載荷集中，影響蝸桿與蝸輪的正確嚙合，所以蝸桿還需進(jìn)行剛度校核。見教材P256。對于一般動(dòng)力傳動(dòng)，按如下等級制造：v1<7.5m/s----7級精度；v1<3m/s----8級精度；v1<1.5m/s----9級精度；2/7/202346一、蝸桿傳動(dòng)的效率功率損耗：嚙合損耗、軸承摩擦損耗、攪油損耗。η=（0.95~0.96）tg(γ+ρv)tgγ

蝸桿主動(dòng)時(shí)，總效率計(jì)算公式為：式中:γ為蝸桿導(dǎo)程角;

ρv稱為當(dāng)量摩擦角，ρv=arctgfvfv為當(dāng)量摩擦系數(shù)，§11-5普通蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑及熱平衡計(jì)算∴

Z1↑→γ↑→η↑效率與蝸桿頭數(shù)的大致關(guān)系為：蝸桿頭數(shù)Z1１２４６總效率η0.700.800.900.95∵tgγ1

=Z1/q

ρv，fv取值見下頁表2/7/2023473.000.0281?36’0.0352?0.0452?35’

4.000.0241?22’0.0311?47’0.042?17’

5.000.0221?16’0.0291?40’0.0352?

8.000.0181?02’0.0261?29’0.031?43’

10.00.0160?55’0.0241?22’

15.00.0140?48’0.0201?09’

24.00.0130?45’當(dāng)量摩擦系數(shù)和當(dāng)量摩擦角蝸輪材料錫青銅無錫青銅灰鑄鐵蝸桿齒面硬度HRC>45其他情況HRC>45HRC>45其他滑動(dòng)速度fv

ρv

fv

ρvfv

ρvfv

ρvfv

ρv

0.010.116?17’0.126?51’0.1810?12’0.1810?12’0.1910?45’0.100.084?34’0.095?43’0.137?24’0.147?580.169?05’0.500.0553?09’0.0653?43?0.095?09’0.095?09’0.15?43’1.000.0452?35’0.0553?09’0.074?0.074?0.095?09’2.000.0352?0.0452?35’0.0553?09’0.074?vsm/s2/7/202348γ↑→η↑→蝸桿加工困難γ過大當(dāng)γ>28?時(shí)，效率η增加很少。當(dāng)γ≤

ρv

時(shí)，蝸桿具有自鎖性，但效率η很低。<50%η=（0.95~0.96）tg(γ+ρv)tgγ

分析：上述公式不直觀，工程上常用以下估計(jì)值。閉式傳動(dòng)：z1=1η=0.70~0.75z1=2η=0.75~0.82z1=4η=0.87~0.92z1=1、2η=0.60~0.70開式傳動(dòng)：0?10?20?30?40?50?20406080100效率η%在γ=45?-ρv/2處效率曲線有極大值。fv

=tgρv=0.12對動(dòng)力傳動(dòng)，宜采用多頭蝸桿自鎖極限一般?。害裿<γ

≤25?2/7/202349二、蝸桿傳動(dòng)的潤滑若潤滑不良，→效率顯著降低↓→早期膠合或磨損潤滑對蝸桿傳動(dòng)而言，至關(guān)重要。潤滑油：6810015022032046068061.2~74.890~110135~165198~242288~352414506全損耗系統(tǒng)用牌號(hào)L-AN粘度指數(shù)不小于90運(yùn)動(dòng)粘度

v/cSt（40℃

）閃點(diǎn)(開口)/不低于180200220傾點(diǎn)不高于