蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)

蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)內(nèi)容提綱概述1主要參數(shù)和幾何尺寸2失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3受力及效率分析4強(qiáng)度計(jì)算5散熱6一、概述減速器一、概述起重機(jī)一、概述外形類似：

螺旋與斜齒輪的傳動(dòng)從中間平面剖開：

齒輪與齒條的傳動(dòng)一、概述一、概述P750KW（通常＜50KW），Vs35m/s（通常＜15m/s）。由于i大，可用于機(jī)床分度機(jī)構(gòu)、儀器儀表中。用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一般：空間垂直為什么？一、概述應(yīng)用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>17特點(diǎn)一、概述3）結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、承載能力較大。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。一、概述蝸桿蝸輪螺旋角：β1導(dǎo)程角：γ=90°-β1

β1↑、b↑斜齒輪→蝸桿bβ1斜齒輪β1γ蝸桿一、概述傳動(dòng)比i—斜齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)

i=d2/d1

i≠d2/d1m、α—

法面為標(biāo)準(zhǔn)值主平面為標(biāo)準(zhǔn)值β—

β1=－β2γ=β,旋向相同d1—d1=mnz1/cosβd1=mq,且為標(biāo)準(zhǔn)值

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)與斜齒輪傳動(dòng)的區(qū)別一、概述

蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是相錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)的變形。

為了改善嚙合情況，用與蝸桿的參數(shù)和尺寸相同的滾刀，按范成原理切制蝸輪。這樣加工，蝸桿蝸輪嚙合時(shí)為線接觸。同時(shí)將蝸輪的母線做成弧形，部分地包住蝸桿，以增加接觸線的長(zhǎng)度。點(diǎn)接觸線接觸一、概述一、概述其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。圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)其蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形的車刀切制而成的。其蝸桿體在軸向的外形是以凹弧面為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面，這種蝸桿同時(shí)嚙合齒數(shù)多，傳動(dòng)平穩(wěn)；齒面利于潤(rùn)滑油膜形成，傳動(dòng)效率較高；同時(shí)嚙合齒數(shù)多，重合度大；傳動(dòng)比范圍大(10~360)；承載能力和效率較高；可節(jié)約有色金屬。一、概述阿基米德蝸桿（ZA型）漸開線蝸桿（ZI型）法向直廓蝸桿（ZN型）錐面包絡(luò)圓柱蝸桿（ZK型）一、概述一、概述

承載能力高，約為阿基米德蝸桿傳動(dòng)的2~4倍；傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)85%~90%；要求制造和安裝精度高。一、概述

制造安裝簡(jiǎn)便，工藝性好；承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)效率高；傳動(dòng)具有不對(duì)稱性。1）漸開線圓柱蝸桿（ZI型）

齒形：

軸垂面：漸開線軸剖面：凸齒廓基圓柱切面:直齒廓

應(yīng)用特點(diǎn)：適用于蝸桿頭數(shù)多（3頭以上）、轉(zhuǎn)速較高、大功率和要求較精密的傳動(dòng)。

加工：兩把梯形直刃刀加工，切削刃頂平面與蝸桿基圓柱相切圓柱蝸桿傳動(dòng)一、概述2）法向直廓圓柱蝸桿（ZN型）

加工：切削時(shí)刀刃頂平面在蝸桿螺旋線法平面內(nèi)

齒形：蝸桿：軸垂面：延伸漸開線軸剖面：凸齒廓法面：直廓（壓力角αn=20°）

應(yīng)用特點(diǎn)：適用于蝸桿頭數(shù)較多、導(dǎo)程角較大的蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng)一、概述

加工：直刃車刀，切削刃頂平面通過蝸桿軸線

齒型：軸垂面：阿基米德螺線軸面：直廓（αx1=20°直齒條齒廓）3）阿基米德圓柱蝸桿（ZA型）

應(yīng)用特點(diǎn)：

加工和測(cè)量方便，應(yīng)用十分廣泛，適用于蝸桿頭數(shù)較少的蝸桿和中小載荷、中低速傳動(dòng)。圓柱蝸桿傳動(dòng)一、概述4）錐面包絡(luò)圓柱蝸桿（ZK型）

加工：凸圓弧車刀車削加工

齒形：蝸桿軸剖面：凹圓弧蝸輪端面齒廓：凸圓弧

應(yīng)用特點(diǎn)：新型蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高（可達(dá)95%以上）適用于重載、高速、要求精密的場(chǎng)合。圓柱蝸桿傳動(dòng)一、概述

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。按蝸桿頭數(shù)分單頭蝸桿：i↑，自鎖性↑，η↓多頭蝸桿：相反按旋向分左旋右旋一般采用右旋一、概述右旋左旋一、概述蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定

在蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪蝸桿齒的旋向是一致的，即同為左旋或同為右旋。蝸輪的回轉(zhuǎn)方向取決于蝸桿的旋向和蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，通常用左（右）手定則的方法來判定。一、概述1.蝸桿蝸輪齒的旋向判定

右手法則：

伸開右手，四指沿軸向，手面對(duì)自己，若齒向與大拇指相同，為右旋；否則，為左旋。一、概述2.蝸輪回轉(zhuǎn)方向確定：

蝸桿轉(zhuǎn)向蝸輪嚙合點(diǎn)處線速度方向蝸輪嚙合點(diǎn)處的線速度方向左右手定則：右（左）旋用右（左）手

四指握住蝸桿，手指彎曲的方向代表蝸桿旋轉(zhuǎn)方向，拇指指向的相反方向?yàn)槲佪唶Ш宵c(diǎn)處的線速度方向。一、概述用右手判斷用左手判斷一、概述舉例一、概述一、概述內(nèi)容提綱概述1主要參數(shù)和幾何尺寸2失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3受力及效率分析4強(qiáng)度計(jì)算5散熱6參數(shù)和尺寸均在中間平面內(nèi)確定二、主要參數(shù)和幾何尺寸中間平面——通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面。蝸輪軸線蝸桿軸線a在中間平面內(nèi)，蝸輪與蝸桿的嚙合就相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合。

蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。二、主要參數(shù)和幾何尺寸a—a漸開線直線齒二、主要參數(shù)和幾何尺寸一、基本齒廓中間平面上基本齒廓和漸開線齒輪基本齒廓基本相同。、二、模數(shù)m正確嚙合條件：軸向端面∴—標(biāo)準(zhǔn)值——蝸桿導(dǎo)程角三、齒形角刀具基準(zhǔn)齒形的齒形角：阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿：軸向齒形角法向直廓蝸桿：法向齒形角四、蝸桿分度圓直徑d1（中圓直徑）↓刀具數(shù)量同一m的蝸桿，應(yīng)對(duì)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五、蝸桿直徑系數(shù)qd1、m——為標(biāo)準(zhǔn)值∴q為導(dǎo)出值,不一定為整數(shù)。六、蝸桿導(dǎo)程角γγ↑→η↑γ↓→η↓γ↑↑→制造困難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P傳遞動(dòng)力時(shí):頭數(shù)z1↑—γ↑—η↑∴采用多頭蝸桿傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí):保證自鎖(γ≤ρ),γ↓—z1↓,采用單頭蝸桿七、z1、z2蝸桿頭數(shù)z1：蝸桿上蝸旋線的數(shù)目。z1=1、2、4、6等z1↑↑——加工困難傳遞動(dòng)力：（↑傳動(dòng)平穩(wěn)性，避免根切）(z2↑—d2↑—蝸桿軸長(zhǎng)↑—?jiǎng)偠取?∴一般取z2=32~80z1~z2：互質(zhì)→均勻磨損八、i、u蝸桿主動(dòng)時(shí):九、中心距a（應(yīng)按p243表7-4系列值選?。┦?、變位系數(shù)1、變位目的：配湊中心距；湊傳動(dòng)比。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(duì)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。4、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）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)↑討論???注意的問題于是，蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)比：z1、d1、m之間已沒有唯一的數(shù)學(xué)關(guān)系蝸桿傳動(dòng)的幾何計(jì)算一、蝸桿傳動(dòng)的失效形式及材料選擇主要失效形式：膠合、點(diǎn)蝕、磨損。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。三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)容提綱概述1主要參數(shù)和幾何尺寸2失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3受力及效率分析4強(qiáng)度計(jì)算5散熱6材料選擇三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)蝸桿常用材料為碳鋼或合金鋼。高速重載的傳動(dòng)，蝸桿常用低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)滲碳淬火，表面硬度可達(dá)HRC50～63；中速中載傳動(dòng)，蝸桿常用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)表面淬火，表面硬度達(dá)到HRC45～55；低速、不重要的傳動(dòng)，可采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到HBS255～270。蝸桿材料碳鋼合金鋼熱處理硬面蝸桿：首選淬火→磨削調(diào)質(zhì)蝸桿：缺少磨削設(shè)備時(shí)選用。三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)常用蝸輪材料有鑄造錫青銅、鑄造鋁鐵青銅及灰鑄鐵等。錫青銅的抗膠合和耐磨性能最好，但價(jià)格較貴，用于vs≥5m/s的重要傳動(dòng)；鋁鐵青銅具有足夠的強(qiáng)度，并耐沖擊，價(jià)格便宜，但膠合及耐磨性能不如錫青銅，一般用于vs≤5m/s的傳動(dòng)中；灰鑄鐵用于vs≤2m/s的不重要場(chǎng)合。蝸輪——指齒冠部分材料：減摩材料鑄錫青銅：vs≥12~26m/s鑄鋁青銅：vs≤10m/s，抗膠合能力差鑄鋁黃銅：抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng),耐磨性差,用于vs小場(chǎng)合HT、QT：vs≤2m/s大直徑蝸輪：鑄鐵（蝸桿用青銅）蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以常和軸做成一個(gè)整體。當(dāng)蝸桿螺旋部分的直徑較大時(shí)，可以將軸與蝸桿分開制作。

無退刀槽，加工螺旋部分時(shí)只能用銑制的辦法。

有退刀槽，螺旋部分可用車制，也可用銑制加工，但該結(jié)構(gòu)的剛度較前一種差。三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)蝸輪整體式齒冠：用貴重耐磨金屬(青銅)輪心：鑄鐵或鑄鋼鑄造（澆鑄）過盈螺栓（鉸制孔）組合式三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)整體式蝸輪齒圈式蝸輪鑲鑄式蝸輪螺栓聯(lián)接式蝸輪1整體式：主要用于鑄鐵蝸輪、鋁合金蝸輪和直徑小于100mm的青銅蝸輪三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)2齒圈壓配式:由青銅齒圈與鑄鐵輪芯組成齒圈與輪芯多采用過盈配合，并加裝4---6個(gè)螺釘，用于結(jié)構(gòu)尺寸不太大及工作溫度變化較小的蝸輪三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3螺栓聯(lián)接式過渡配合或間隙配合，鉸制孔用螺栓連接結(jié)構(gòu)可靠、裝拆方便，多用于尺寸較大或易于磨損需經(jīng)常更換齒圈的蝸輪三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)4鑲鑄式青銅齒圈澆鑄在鑄鐵鐵芯上，然后切齒，為防止滑動(dòng)，在輪芯外圓柱面上預(yù)制出隼槽，只用于大批生產(chǎn)的蝸輪三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu)結(jié)

構(gòu)

形

式特

點(diǎn)（a）整體式當(dāng)直徑小于100mm時(shí)，可以用青銅鑄成整體；當(dāng)滑動(dòng)速度v1≤2m/s時(shí)，可用鑄鐵鑄成整體（b）輪箍式青銅輪緣與鑄鐵輪心通常采用配合，并加臺(tái)肩和螺釘固定，螺釘數(shù)為6～12（c）螺栓聯(lián)接式以光制螺栓聯(lián)接，螺栓孔要同時(shí)鉸制其配合為。螺栓數(shù)按剪切計(jì)算確定，并以輪緣受擠壓，校核輪緣材料許用擠壓應(yīng)力

jp=0.3s。s——輪緣材料屈服強(qiáng)度（d）鑲鑄式青銅輪緣鑲鑄在鑄鐵輪心上，并在輪心上預(yù)制出榫槽，以防滑動(dòng)（適用大批量生產(chǎn)）四、受力分析內(nèi)容提綱概述1主要參數(shù)和幾何尺寸2失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3受力及效率分析4強(qiáng)度計(jì)算5散熱6一、作用力圓周力：軸向力：(蝸桿主動(dòng))——嚙合效率忽略Ff，F(xiàn)n徑向力：四、受力及效率分析方向判定：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。v2計(jì)算載荷與齒輪傳動(dòng)一樣，由于外部和內(nèi)部原因，要引入載荷系數(shù)K，KFn即為計(jì)算載荷。使用系數(shù)KA意義與齒輪傳動(dòng)中的KA相似，從表查取動(dòng)載（荷）系數(shù)Kv由于蝸桿傳動(dòng)比較平穩(wěn)，所以Kv較小Vs≦3m/s時(shí)，Kv=1~1.1；Vs>3m/s時(shí)，Kv=1.1~1.2載荷分布不均勻系數(shù)Kb載荷穩(wěn)定時(shí)，Kb=1載荷大或有沖擊時(shí)，Kb=1.1~1.3練習(xí)：n1n1Fr1Fr2⊙Ft1xFa2Fa1Ft2右旋n2Fr1Fr2Ft1Fa2xFa1Ft2·n2已知：蝸桿軸Ⅰ為輸入，大錐齒輪軸Ⅱ?yàn)檩敵觯SⅢ轉(zhuǎn)向如圖。試：確定各輪轉(zhuǎn)向、旋向及受力。1.n4→n3→n2→Ft2→Fa22.Fa3→Fa2→Ft1→n1蝸輪右旋n4輸出ⅢⅠⅡ1234蝸桿右旋→圖示為一起重裝置，欲使重物上升，試在圖上畫出：n2’n3’Fa2’Fa3’

Ft3

Ft2’

Ft3’

Fa4n3n2n1Fa2Fa1Fa3Ft4

Ft2

Ft143’32’21電機(jī)例1、電機(jī)轉(zhuǎn)向n1

；2、斜齒輪2的旋向；3、嚙合點(diǎn)受力方向。n4徑向力Fr的方向：略二、傳動(dòng)效率與齒輪類似：1、嚙合η1：近似按螺旋副計(jì)算（蝸桿主動(dòng)）（蝸輪主動(dòng)）ρv——當(dāng)量摩擦角，與vs有關(guān)。說明：1）vs↑→μv↓→ρv↓油膜易形成→η1↑2）γ為影響η1的主要因素：γ↑→η1↑時(shí)，η1→max此后，γ↑→η1↓（p251表7-8）一般取后：η↑緩慢γ大時(shí)，加工困難2、η2攪油效率：3、η3軸承效率：η=(100-3.5i)%

內(nèi)容提綱概述1主要參數(shù)和幾何尺寸2失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3受力及效率分析4強(qiáng)度計(jì)算5散熱6蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是膠合和磨損。但目前依據(jù)膠合和磨損的強(qiáng)度計(jì)算缺乏可靠的方法和數(shù)據(jù)，因而通常沿用接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的承載能力，而在選用許用應(yīng)力時(shí)適當(dāng)考慮膠合和磨損失效因素的影響，故其強(qiáng)度計(jì)算公式是條件性的。由于蝸桿齒是連續(xù)的螺旋，其材料的強(qiáng)度又很高，因而失效總是出現(xiàn)在蝸輪上，所以蝸桿傳動(dòng)只需對(duì)蝸輪輪齒進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。五、強(qiáng)度計(jì)算

1.蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算目的：防止“點(diǎn)蝕”和“膠合”失效。強(qiáng)度條件：σH≤[σH]以蝸桿蝸輪節(jié)點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算齒面接觸應(yīng)力

σH

。校核公式:設(shè)計(jì)公式：上兩式中KA

為載荷系數(shù)，一般取KA=1.1~1.3。當(dāng)載荷平穩(wěn)，蝸輪圓周速度v2≤3m/s和7級(jí)精度以上時(shí)，取小值，否則取大值。當(dāng)蝸輪材料為錫青銅時(shí)，其材料具有良好的抗膠合能力,蝸輪的損壞形式主要是疲勞點(diǎn)蝕，其承載能力取決于輪齒的接觸疲勞強(qiáng)度。因此，許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N、材料及相對(duì)滑動(dòng)速度v2有關(guān)?？砂幢?2-4選擇。當(dāng)蝸輪材料為無錫青銅、黃銅或鑄鐵時(shí)，材料的強(qiáng)度較高，抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)，蝸輪的損壞形式主要是膠合，其承載能力取決于其抗膠合能力，與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)，因此，許用接觸應(yīng)力可查表取。2.蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算目的：防止“疲勞斷齒”。強(qiáng)度條件：σF≤[σF]校核公式：設(shè)計(jì)公式：3.蝸桿的剛度計(jì)算:

蝸桿較細(xì)長(zhǎng)，支承距離大，若受力后產(chǎn)生的撓度過大，則會(huì)影響正常的嚙合傳動(dòng)。蝸桿產(chǎn)生的撓度應(yīng)小于許用撓度。由切向力和徑向力產(chǎn)生的撓度分別為：合成總撓度為：二、蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑目的：減摩、散熱。潤(rùn)滑油的粘度和給油方法可參照表11-5選取。一般根據(jù)相對(duì)滑動(dòng)速度選擇潤(rùn)滑油的粘度和給油方法。蝸桿下置時(shí)，浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個(gè)齒高；蝸桿上置時(shí)，浸油深度約為蝸輪外徑的1/6～1/3。給油方法：油池潤(rùn)滑：噴油潤(rùn)滑為減小攪油損失，下置式蝸桿不宜浸油過深。蝸桿線速度v2>4m/s時(shí)，常將蝸桿置于蝸輪之上，形成上置式傳動(dòng)，由蝸輪帶油潤(rùn)滑。第六節(jié)圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算內(nèi)容提綱概述1主要參數(shù)和幾何尺寸2失效形式、材料和結(jié)構(gòu)3受力及效率分析4強(qiáng)度計(jì)算5散熱6潤(rùn)滑方式的選擇：當(dāng)vs≤5~10m/s時(shí)，采用油池浸油潤(rùn)滑。為了減少攪油損失，下置式蝸桿不宜浸油過深。當(dāng)vs>10~15m/s時(shí)，采用壓力噴油潤(rùn)滑。當(dāng)v1>4m/s時(shí)，采用蝸桿在上的結(jié)構(gòu)。六、散熱散熱措施——蛇形冷卻水管壓力噴油循環(huán)冷卻蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算由于蝸桿傳動(dòng)效率低、發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱，會(huì)引起箱體內(nèi)油溫升高、潤(rùn)滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此對(duì)連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。熱平衡：在單位時(shí)間內(nèi)，摩擦產(chǎn)生的熱量等與散發(fā)的熱量。在閉式傳動(dòng)中，熱量系通過箱殼散逸，且要求箱體內(nèi)的油溫t(℃)和周圍空氣溫度t0(℃)之差不超過允許值式中：△t——溫度差，△t=t-t0;六、散熱P1——蝸桿傳遞功率，單位為kW;αt——表面散熱系數(shù)，根據(jù)箱體周圍通風(fēng)條件，一般取αt=10~17W/(m2·℃)；A——散熱面積，單位為m2，指箱體外壁與空氣接觸而內(nèi)壁被油飛濺到的箱殼面積，對(duì)于箱體上的散熱片，其散熱面積按50%計(jì)算；[△t]——溫差允許值，一般為60~70℃。并應(yīng)使油溫t(=t0+△t)小于90℃。如果超過溫差允許值，可采用下述冷卻措施：⑴增加散熱面積合理設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，鑄出或焊上散熱片。六、散熱提高表面散熱系數(shù)在蝸桿軸上裝置風(fēng)扇或在箱體油池內(nèi)裝設(shè)蛇形冷卻水管或用循環(huán)油冷卻。油泵冷卻器冷卻水六、散熱制造精度蝸桿傳動(dòng)的制造精度分12個(gè)等級(jí)，1級(jí)最高，12級(jí)最低。當(dāng)v2≤10m/s時(shí)，常用7級(jí)精度；當(dāng)v2≤5m/s時(shí)，常用8級(jí)精度；低速傳動(dòng)時(shí)，常用9級(jí)精度。有關(guān)蝸桿傳動(dòng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10085-1988圓柱蝸桿傳動(dòng)基本參數(shù)GB/T10086-1988圓柱蝸桿、蝸輪術(shù)語及代號(hào)GB/T10087-1988圓柱蝸桿基本齒廓GB/T10088-1988圓柱蝸桿模數(shù)和直徑GB/T10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度普通蝸桿傳動(dòng)的效率潤(rùn)滑與熱平衡2蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑潤(rùn)滑的主要目的在于減摩與散熱。具體潤(rùn)滑方法與齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑相近。

潤(rùn)滑油

潤(rùn)滑油粘度及給油方式

潤(rùn)滑油量潤(rùn)滑油的種類很多，需根據(jù)蝸桿、蝸輪配對(duì)材料和運(yùn)轉(zhuǎn)條件選用。一般根據(jù)相對(duì)滑動(dòng)速度及載荷類型進(jìn)行選擇。給油方法包括：油池潤(rùn)滑、噴油潤(rùn)滑等，若采用噴油潤(rùn)滑，噴油嘴要對(duì)準(zhǔn)蝸桿嚙入端，而且要控制一定的油壓。

潤(rùn)滑油量的選擇既要考慮充分的潤(rùn)滑，又不致產(chǎn)生過大的攪油損耗。對(duì)于下置蝸桿或側(cè)置蝸桿傳動(dòng)，浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個(gè)齒高；當(dāng)蝸桿上置時(shí)，浸油深度約為蝸輪外徑的1/3。蝸桿傳動(dòng)的跑和和試運(yùn)轉(zhuǎn)蝸桿傳動(dòng)安裝蝸桿傳動(dòng)安裝要求精度高。應(yīng)使蝸輪的中間平面通過蝸桿的軸線。如右圖所示。為保證傳動(dòng)的正確嚙合，工作時(shí)蝸輪的中間平面不允許有軸向移動(dòng)，因此蝸輪軸支撐應(yīng)采用兩端固定的方式。蝸桿傳動(dòng)的維護(hù)很重要，又注意周圍的通風(fēng)散熱情況。蝸桿傳動(dòng)裝配后，須經(jīng)跑合，以使齒面接觸良好。跑合時(shí)采用低速運(yùn)轉(zhuǎn)，通常r/min,逐步加載至額定載荷，跑合1～5h。若發(fā)現(xiàn)蝸桿齒面上粘有青銅，應(yīng)立即停車，用細(xì)砂紙打去，在繼續(xù)跑合。跑合好后，應(yīng)清洗全部零件，換新潤(rùn)滑油，并應(yīng)把此時(shí)蝸輪相對(duì)于蝸桿的軸向位置打上印記，便于以后裝拆時(shí)配對(duì)和調(diào)整到位。新機(jī)試車時(shí)，先空載運(yùn)轉(zhuǎn)，然后逐步加載至額定載荷，觀察齒面嚙合、軸承密封及溫升等情況。

例題

設(shè)計(jì)一運(yùn)輸機(jī)的閉式蝸桿傳動(dòng)。蝸桿輸入功率，蝸桿的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，載荷平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，，通風(fēng)良好。預(yù)期使用壽命15000h，估計(jì)散熱面積

解：（1）選擇材料并確定許用應(yīng)力蝸桿：由于功率不大，采用45鋼表面淬火，硬度>45HRC。蝸輪：因轉(zhuǎn)速較高，采用抗膠合性能好的鑄錫青銅，ZcuSn10P1，砂模鑄造。

查表12.6，蝸輪材料的基本許用接觸應(yīng)力為查表12.8，蝸輪材料的基本許用彎曲應(yīng)力為計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N（蝸輪轉(zhuǎn)速）計(jì)算壽命系數(shù)計(jì)算許用應(yīng)力：12.7蝸桿傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

（2）確定蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)由表12.1，根據(jù)傳動(dòng)比i值?。?）計(jì)算蝸輪轉(zhuǎn)矩?。?）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算取載荷系數(shù)由式（12.10）得12.7蝸桿傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

查表12.2，按選取得m=8，q=10

查表12.5，得由式（12.11）得齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。12.7蝸桿傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

（5）驗(yàn)算傳動(dòng)效率蝸桿分度圓速度為查表12.9得與原估計(jì)相近。12.7蝸桿傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

（6）熱平衡計(jì)算

取室溫取散熱系數(shù)

符合要求。（7）中心距a及各部分尺寸各部分尺寸計(jì)算略。12.7蝸桿傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

（8）精度選擇由v2選擇精度等級(jí)。精度等級(jí)選擇參考GB10089－88。故選8級(jí)精度。（9）繪制蝸桿、蝸輪零件工作圖12.7蝸桿傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

蝸桿主要參數(shù)常用值及其匹配表【.1】動(dòng)力傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比的范圍通常為

。

B.C.

D.【2】與齒輪傳動(dòng)相比，

不能作為蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。A.傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小B.傳動(dòng)比可以較大C.可產(chǎn)生自鎖D.傳動(dòng)效率高【3】阿基米德圓柱蝸桿與蝸輪傳動(dòng)的

模數(shù)，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值。

A.端面B.法面C.中間平面

A.CDC【.4】在蝸桿傳動(dòng)中，當(dāng)其它條件相同時(shí)，增加蝸桿頭數(shù)，則傳動(dòng)效率

.A.降低B.提高C.不變D.或提高也可能降低【.5】蝸桿直徑A.保證蝸桿有足夠的剛度B.有利于蝸桿滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化C.提高蝸桿傳動(dòng)的效率D.有利于蝸桿加工的標(biāo)準(zhǔn)化。是為了