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1、職業(yè)技術(shù)學院教案 首頁 課 次 2 課 型 理論 章節(jié) 11蝸桿傳動 教 學 目 的 了解蝸桿傳動的類型、特點及應(yīng)用； 掌握蝸桿傳動的幾何尺寸計算。 教學 重 點 蝸桿傳動的幾何尺寸計算。 教學 難 點 蝸桿傳動的幾何尺寸計算。 教學 方 法 講授 教 具 掛 圖 多媒體、模型 授 課 班 級 授 課 日 期 相 關(guān) 素 材 1、周志平 歐陽中和主編《機械設(shè)計基礎(chǔ)與實踐》冶金工業(yè)出版社2008-6-1 2、周家澤主編《機械設(shè)計基礎(chǔ)》人民郵電出版社1999年01月 3、馬

2、保吉主編《機械設(shè)計基礎(chǔ)》西北工業(yè)大學出版社 4、李學雷主編《機械設(shè)計基礎(chǔ)》北京希望電子出版社2004-9-1 教 學 后 記 職業(yè)技術(shù)學院教案 續(xù)頁 教 學 過 程 u 教學內(nèi)容正文 第十一章 蝸桿傳動 第一節(jié) 蝸桿傳動的特點、應(yīng)用和類型 一、蝸桿傳動的特點和應(yīng)用 組成：蝸桿、蝸輪（一般蝸桿為主動件，蝸輪為從動件） 作用：傳遞空間交錯的兩軸之間的運動和動力。通常Σ=90。 應(yīng)用：用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械以及其他機械制造工業(yè)中。最大傳遞功率為750Kw，通常用在50Kw以下。 特點: 1

3、）、傳動比大。單級時i=5~80，一般為i=15~50，分度傳動時i可達到1000，結(jié)構(gòu)緊湊。 2）、傳動平穩(wěn)、噪聲小。 3）、自鎖性，當蝸桿導程角小于齒輪間的當量摩擦角時，可實現(xiàn)自鎖。 4）、蝸桿傳動效率較低，其齒面間相對滑動速度大，齒面磨損嚴重。 5、蝸輪的造價較高。為降低摩擦，減小磨損，提高齒面抗膠合能力，蝸輪常用貴重的銅合金制造。 二、 蝸桿傳動的類型 按照蝸桿的形狀不同分為：圓柱蝸桿傳動(a)、環(huán)面蝸桿傳動(b)、錐面蝸桿傳動(c)。 1、圓柱蝸桿傳動 蝸桿有左、右旋之分。螺桿的常用齒數(shù)（頭數(shù)）z1=1~4，頭數(shù)越多，傳動效率越高。蝸桿加工由于安裝位置不同，產(chǎn)生

4、的螺旋面在相對剖面內(nèi)的齒廓曲線形狀不同。 1）、阿基米德蝸桿（ZA蝸桿） 如圖所示，阿基米德蝸桿是齒面為阿基米德螺旋面的圓柱蝸桿。通常是在車床上用刃角α0=20的車刀車制而成，切削刃平面通過蝸桿曲線，端面齒廓為阿基米德螺旋線。其齒面為阿基米德螺旋面。 優(yōu)、缺點：蝸桿車制簡單，精度和表面質(zhì)量不高，傳動精度和傳動效率低。頭數(shù)不宜過多。 應(yīng)用：頭數(shù)較少，載荷較小，低速或不太重要的場合。 2）、法向直廓蝸桿（ZN蝸桿） 如圖所示，法向直廓蝸桿加工時，常將車刀的切削刃置于齒槽中線（或 齒厚中線）處螺旋線的法向剖面內(nèi)，端面齒廓為延伸漸開線。 優(yōu)、缺點：常用端銑刀或小直徑盤銑刀切制，加工簡便

5、，利于加工多頭蝸桿，可以用砂輪磨齒，加工精度和表面質(zhì)量較高。 應(yīng)用：用于機場的多頭精密蝸桿傳動。 3）、漸開線蝸桿（ZI蝸桿） 如圖所示，漸開線蝸桿是齒面為漸開線螺旋面的圓柱蝸桿。用車刀加工時，刀具切削刃平面與基圓相切，端面齒廓為漸開線。 優(yōu)、缺點：可以用單面砂輪磨齒，制造精度、表面質(zhì)量、傳動精度及傳動效率較高。 應(yīng)用：用于成批生產(chǎn)和大功率、高速、精密傳動，故最常用。 2、環(huán)面蝸桿傳動特點： （1）、齒輪表面有較好的油膜形成條件，抗膠合的承載能力和效率都較高； （2）、同時接觸的齒數(shù)較多，承載能力為圓柱蝸桿傳動的1.5~4倍； （3）、制造和安裝較復雜，對精度要求高； （4

6、）、需要考慮冷卻的方式。 3、錐面蝸桿傳動 特點：（1）、嚙合齒數(shù)多，重合度大，傳動平穩(wěn)，承載能力強； （2）、蝸輪用淬火鋼制造，節(jié)約有色金屬。 第二節(jié) 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸 垂直于蝸輪軸線且通過蝸桿軸線的平面，稱為中間平面。在中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的嚙合就相當于漸開線齒條與齒輪的嚙合。在蝸桿傳動的設(shè)計計算中，均以中間平面上的基本參數(shù)和幾何尺寸為基準 。 一、 主要參數(shù) 1、模數(shù)m和壓力角a 蝸桿與蝸輪嚙合時，蝸桿的軸向模數(shù)mx1、壓力角αx1應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、 壓力角相等，即　 　　mx1= mt2 = m 　　　　

7、　　　　 αx1=αt2=α=20 β=γ β：為蝸輪的螺旋角，γ：螺桿的導程角。 2、螺桿導程角γ px1：為蝸桿軸向齒距，px1=πm（mm）；γ為導程角（）。導程角越大，傳動效率越高， γ=3.5~55。傳動效率高時，常取γ=15~30，采用多頭蝸桿。若要求傳動時反向自鎖時，取γ≤340′。 3、蝸桿分度圓直徑d1 　由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，為了限制滾刀的數(shù)目，國家標準對每一標準模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標準蝸桿分度圓直徑d1。 導程角γ大，其傳動效率高，但會使蝸桿的強度、剛度降低。在蝸桿剛度允許的情況

8、下，設(shè)計蝸桿傳動時，要求傳動效率高時，d1可以選小值，當要求強度和剛度大時，d1選大值。 4、蝸桿的頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2和傳動比 i 較少的蝸桿頭數(shù)（如：單頭蝸桿）可以實現(xiàn)較大的傳動比，但傳動效 率較低，可以實現(xiàn)自鎖；蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越高，但蝸桿頭數(shù)過多時不易加工。通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。 　　蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動比，即z2= i z1 。 z2不宜太?。ㄈ鐉2＜28)，否則將使傳動平穩(wěn)性變差。 z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時，蝸輪尺寸越大，剛度越小，影響傳動的嚙合精度，所以蝸輪齒數(shù)不大于100，常取32~80。z1、z2之間最好互質(zhì)，利于磨損均勻。 傳動比 i： 傳動比 i的公稱值有：5，7.5，10*，12.5，15，20*，25，30，40*，50，60，70，80*。帶*的為基本傳動比，優(yōu)先選用。 5、中心距： 為便于大批生產(chǎn)，減少箱體類型，有利于標準化、系列化，國標中對一般圓柱蝸桿減速裝置 的中心距推薦為：40，50，63，80，100，125，160，（180），200，（225），250，（280），315，（335），400，（450），500。 二、 蝸桿傳動的幾何尺寸 8