5-第五章-蝸桿傳動

機械基礎（第七版）§5-1蝸桿傳動概述§5-2蝸桿傳動的主要參數(shù)、嚙合條件與旋轉方向判別§5-3蝸桿和蝸輪的結構、材料及潤滑第五章

蝸桿傳動蝸桿傳動主要用于傳遞空間垂直交錯兩軸間的運動和動力。蝸桿傳動具有傳動比大、結構緊湊等優(yōu)點。第五章

蝸桿傳動蝸桿傳動概述蝸桿傳動是指由蝸桿與蝸輪互相嚙合組成的交錯軸間的齒輪傳動。通常由蝸桿作為主動件帶動蝸輪轉動，并傳遞運動和動力，其兩軸線在空間交錯成90°。§5-1一、蝸桿蝸桿傳動相當于兩軸交錯成90°的斜齒輪傳動，只是小齒輪的螺旋角很大，而直徑卻很小，因而在圓柱面上形成了連續(xù)的螺旋齒，這種只有一個或幾個螺旋齒的斜齒輪就是蝸桿。二、蝸輪與蝸桿組成交錯軸齒輪副且輪齒沿著齒寬方向呈內凹弧形的斜齒輪稱為蝸輪。三、蝸桿傳動的特點及應用1．傳動比大，結構緊湊。2．傳動平穩(wěn)、噪聲小。3．在一定條件下可以實現(xiàn)自鎖。4．傳動效率低，磨損嚴重，易發(fā)熱。5．蝸桿上的軸向力較大，軸承易磨損。6．對制造和安裝精度要求較高，一般安裝在具有良好潤滑和冷卻條件的箱體內。蝸桿傳動常用于兩軸交錯，傳動比較大，傳遞功率不太大或間歇工作的場合。由于當蝸桿導程角γ較小時傳動具有自鎖性，故常用在卷揚機等起重機械中，起安全保護作用。在制造精度和傳動比相同的條件下，蝸桿傳動的效率比齒輪傳動低。蝸桿和蝸輪齒間發(fā)熱量較大，容易導致潤滑失效，引起磨損加劇。因此，蝸桿傳動不適用于大功率且長時間工作的場合。

蝸桿傳動的主要參數(shù)、嚙合條件與旋轉方向判別§5-2一、蝸桿傳動的主要參數(shù)通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱為中平面。在中平面內，蝸桿相當于齒條，蝸輪相當于漸開線齒輪。蝸桿與蝸輪的嚙合相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合。1．模數(shù)m在中平面上，蝸桿的模數(shù)稱為軸向模數(shù)，蝸輪的模數(shù)稱為端面模數(shù)。一對相互嚙合的蝸桿和蝸輪，蝸桿的軸向模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2應相等。常用蝸桿模數(shù)與直徑系數(shù)2．壓力角α蝸桿的軸向壓力角αx1和蝸輪的端面壓力角αt2相等。3．蝸桿的導程角γ蝸桿導程角是指蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間所夾的銳角。4．蝸桿的分度圓直徑d1加工蝸輪的滾刀的基本參數(shù)必須與其配對的蝸桿一致。蝸桿分度圓直徑d1不僅與模數(shù)m有關，還與頭數(shù)z1和導程角γ有關。5．蝸桿的直徑系數(shù)q蝸桿直徑系數(shù)是蝸桿分度圓直徑d1與軸向模數(shù)m的比值，q=d1/m。6．蝸桿的頭數(shù)z1與蝸輪的齒數(shù)z2一般推薦選用蝸桿頭數(shù)z1=1、2、4、6。蝸桿頭數(shù)少，則蝸桿傳動的傳動比大，容易自鎖，傳動效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越高，但加工也越困難。蝸輪齒數(shù)z2可根據蝸桿頭數(shù)z1和傳動比i來確定，一般推薦z2=29～80。7．蝸桿傳動的傳動比i蝸桿傳動的傳動比：8．旋向蝸桿的旋向有左旋和右旋兩種，蝸輪也有左旋和右旋之分。二、蝸桿傳動的正確嚙合條件1．在中平面內，蝸桿的軸向模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2應相等，即mx1=mt2=m。2．在中平面內，蝸桿的軸向壓力角αx1和蝸輪的端面壓力角αt2應相等，即αx1=αt2=α。3．蝸桿和蝸輪的旋向應一致。蝸桿傳動正確嚙合的條件：三、蝸桿和蝸輪旋向的判別手心對著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正。若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋。四、蝸輪旋轉方向的判別左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手。四指彎曲與蝸桿的旋轉方向相同，拇指伸直與蝸桿軸線重合，拇指所指方向的反方向為蝸輪上嚙合點的線速度方向。蝸桿和蝸輪機構運動簡圖用圖形符號圓柱蝸桿（右旋）圓柱蝸桿（左旋）蝸輪（右旋）蝸輪（左旋）

蝸桿和蝸輪的結構、材料及潤滑§5-3一、蝸桿和蝸輪的結構1．蝸桿的結構蝸桿通常與軸合為一體形成蝸桿軸。2．蝸輪的結構蝸輪的結構可分為整體式和組合式兩種。二、蝸桿和蝸輪的材料蝸桿傳動的相對滑動速度大，因摩擦引起的發(fā)熱量大、效率低，故主要失效形式為膠合，其次是點蝕和磨損。蝸桿一般用非合金鋼或合金鋼制造。蝸輪輪齒常用錫青銅、鋁青銅或鑄鐵制造。三、蝸桿傳動的潤滑與散熱為提高蝸桿傳動的抗膠合性能，常采用黏度較大的礦物油，或在潤滑油中加入適量的添加劑。1．蝸桿傳動的潤滑（1）潤滑油及添加劑（2）潤滑方式閉式蝸桿傳動的潤滑方式主要有浸油潤滑和噴油潤滑。噴油潤滑時，應注意控制一定的油壓。采用油池浸油潤滑時，蝸桿最好下置，浸油深度以蝸桿一個齒高為宜；若因結構限制蝸桿不得已上置時，浸油深度可取蝸輪半徑的1/6～1/3。為避免蝸桿工作時帶起油池沉渣，并考慮散熱問題，油池容量以及蝸桿（或蝸輪）與油池底面的距離應適當大