蜗杆传动关键参数

蜗杆传动

一 选择题

(1) 对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用 B 。 A. 较大的蜗杆直径系数 B. 较大的蜗杆分度圆导程角 C. 较小的模数 D. 较少的蜗杆头数

(2) 蜗杆传动中，是以蜗杆的 B 参数、蜗轮的 A 参数为标准值。 A. 端面 B. 轴向 C. 法向 (3) 蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 C 。 A. ma1?mt2 B. ?a1??t2

C. ?1??2 D. ?1??2，螺旋相同

(4) 设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为 A ，蜗轮材料为 C ，以减小摩擦力。 A. 钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 非金属材料

(5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B 。

A. 点蚀 B. 胶合 C. 轮齿折断 D. 磨损

(7) 在标准蜗轮传动中，蜗杆头数一定，加大蜗杆特性系数q将使传动效率

蜗杆传动参数化CAD设计

蒋大傻逼

摘 要

在机械传动中蜗杆传动是重要组成部分，常用的蜗杆传动有：普通圆柱蜗杆传动、圆弧齿蜗杆传动及圆弧面蜗杆传动，用于传递空间交错轴的运动和动力，具有传动比大、传动平稳以及结构尺寸紧凑等优点，在各类机械设备的传动系统中广泛应用。蜗杆传动中的蜗杆计算过程比较复杂，用手工方法进行计算，不仅过程繁琐、效率低，而且容易出错。本文以应用最为广泛的标准蜗杆传动，轴交角90度为例，用Matlab实现对蜗杆蜗轮的参数化设计，可以提高产品开发的效率和质量，为后续进行的有限元分析提供必要的条件。

蜗杆的起源十分久远。从古至今它都朝着方便快捷、高效率、高精度方向不断发展。蜗杆传动之所以应用得如此广泛，与其具备高效率、工作可靠、能取得精确的传动比等优点是密不可分的。但在一般的蜗杆传动参数的设计过程中，人们需要查阅蜗杆传动设计类专业的书，来设计中间参数和设计方法等。其中，查阅很多图表并不方便，并且在设计过程中，一些数据的计算会很麻烦。在这个复杂的计算过程中，人的疲劳等因素也会导致计算出错，从而得出误差较大的结果。再次修改比较繁琐，这就使设计费时且效率低。为了解决这些麻烦，人们需要更加方便的工作方法，这便是本次研究题目

蜗杆传动练习题

1.与齿轮传动相比较，_2）传动比可以很大____不能不作为蜗杆传动的优点。

（1）传动平稳，噪音小 （2）传动比可以很大（3）在一定条件下能自锁 （4）传动效率高

2.蜗杆与蜗轮正确啮合条件中，应除去____3）β1=β2 ___。

(1) ma1=mt2 (2)αa1=αt2 （（4）螺旋方向相同。

3.普通圆柱蜗杆传动中，_____在螺旋线的法截面上具有直线齿廓。

（1）阿基米德蜗杆（2）渐开线蜗杆（3）延伸渐开线蜗杆

4.圆柱蜗杆传动中的____（2）渐开线蜗杆___，在螺旋线的轴载面上具有直线齿廓。

（1）阿基米德蜗杆（2）渐开线蜗杆（3）延伸渐开线蜗杆

5.根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法，_____磨削困难，精度较低。

（1）阿基米德蜗杆（2）渐开线蜗杆（3）延伸渐开线蜗杆

6.起吊重物用的手动蜗杆传动装置，宜采用_____蜗杆。

（1）单头、小升角（2）单头、大升角（3）多头、小升角（4）多头、大升角

7.螺旋压力机中蜗杆传动装置，宜采用_____蜗杆。

（1）单头、小升角（2）单头、大升角（3）多头、小升角（4）多头、大升角

8.阿基米德蜗杆的_____模数，应符合

蜗杆传动

一、判断题（正确 T，错误 F）

1. 两轴线空间交错成90°的蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮螺旋方向应相同。 （ ） 2. 蜗杆传动的主平面是指通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线的平面。 （ ） 3. 蜗杆的直径系数为蜗杆分度圆直径与蜗杆模数的比值，所以蜗杆分度圆直径越大，其直径系数也 越大。 （ ） 4. 蜗杆传动的强度计算主要是进行蜗轮齿面的接触强度计算。 （ ） 5. 变位蜗杆传动中，是对蜗杆进行变位，而蜗轮不变位。 （ ） 二、单项选择题

1. 与齿轮传动相比，（ ）不能作为蜗杆传动的优点。

A 传动平稳，噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高 2. 在标准蜗杆传动中，蜗杆头数一定时，若增大蜗杆直径系数，将使传动效率（ ）。

A 降

7 蜗杆传动

应用和类型

传动的特点和应用

组成：蜗杆、蜗轮（一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件）

作用：传递空间交错的两轴之间的运动和动力。通常Σ=90°

应用：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工业中。最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。

1）、传动比大。单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可达到1000，结构紧凑。

2）、传动平稳、噪声小。

3）、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。

4）、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。

5）、蜗轮的造价较高。为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。

7.1.2 蜗杆传动的类型

照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。

（a）圆柱蜗杆传动

图7-1 蜗杆传动的类型

（c）锥面蜗杆传动

、圆柱蜗杆传动

右旋

机械设计 高等教育出版社

机械设计 高等教育出版社

蜗杆传动组成——由蜗轮和蜗杆组成蜗轮

蜗杆

a) 蜗杆下置

b) 蜗杆上置

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蜗杆传动的应用 蜗杆传动用于传递空间两交错轴之间的运动和转矩，两轴 线之间交错的夹角可以是任意的，但最常用的是两轴在空

间相互垂直，轴交角∑为90°。蜗杆 类型、特点，几何尺寸计算 传动 主要参数及其选择，轮齿受力分析—重点

本章

主要内容 蜗杆传动承载能力计算— 蜗轮轮齿强度、蜗杆刚

度计算蜗杆传动热平衡计算——控制温升，防止胶合破坏

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§6-1

蜗杆传动的类型及特点1.结构紧凑，传动比大(动力传动中， 一般单级传动比 i =8~80,在分度传 动中，可达1000) 2. 传动平稳，振动、冲击和噪声均很 小，在一定的条件下具有自锁性等

蜗杆传 动优点 一.蜗杆 传动的特 点

传动缺点——在制造精度和传动比相同的情况下， 蜗杆传动的摩擦发热大，效率比齿轮传动低，只 宜用于中、小功率的场合

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普通圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆传动 二、蜗杆传 动的分类 环面蜗杆传动 锥面蜗杆传动 n1 环面蜗杆传动 n2 圆弧圆柱蜗杆传动 n2

n1 圆柱蜗杆传动

n2

平面二次包络环面蜗杆传动是一种新型蜗杆传动装置，荣获国家二等发明奖。这种蜗轮副具有以下特点：

1.蜗轮齿面硬度高(HRC>=58)，表面经渗氨后精确磨削而成，精度高，表面光滑。

2.加工过程与形成原理吻合度高，传动精度高。

3.蜗杆与蜗轮的啮合为多齿接触，每齿位瞬时双线接触，齿面接触区可达70％以上。

4.啮合面的综合曲率大。

5.接触线于相对速度方向夹角大，动压油膜形成及保持性好。

6.此种蜗轮副承载能力大，传动效率高，耐磨损，可广泛地应用于冶金、矿山、化工、建筑、橡塑、船舶等各种行业种。

平面二次包络蜗轮副的技术特征：

平面二次包络蜗轮副是以个平面为母面，通过相对圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，仁厚再以蜗杆的齿面位母面，通过相对运动包络出蜗轮的齿面而形成的（图一）

用这种方法加工出的平面二次包络蜗轮副，具有以下特征：

1. 蜗杆位环面蜗杆，与蜗轮同时啮合齿数多。

2. 蜗杆齿面经硬化处理后，精确磨制而成，齿面硬度高（HRC>=58）粗糙度低（Ra<=0.8）齿形精度高。

3. 齿面接触角度面积大，并且具有瞬时双线接触，触线总长度长（图二）。

4. 齿面润滑角度大，啮合中容易形成动压油膜，减少 齿面磨损（图三）。 所以平面二次包络蜗轮副合普通蜗轮副

平面二次包络环面蜗杆传动是一种新型蜗杆传动装置，荣获国家二等发明奖。这种蜗轮副具有以下特点：

1.蜗轮齿面硬度高(HRC>=58)，表面经渗氨后精确磨削而成，精度高，表面光滑。

2.加工过程与形成原理吻合度高，传动精度高。

3.蜗杆与蜗轮的啮合为多齿接触，每齿位瞬时双线接触，齿面接触区可达70％以上。

4.啮合面的综合曲率大。

5.接触线于相对速度方向夹角大，动压油膜形成及保持性好。

6.此种蜗轮副承载能力大，传动效率高，耐磨损，可广泛地应用于冶金、矿山、化工、建筑、橡塑、船舶等各种行业种。

平面二次包络蜗轮副的技术特征：

平面二次包络蜗轮副是以个平面为母面，通过相对圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，仁厚再以蜗杆的齿面位母面，通过相对运动包络出蜗轮的齿面而形成的（图一）

用这种方法加工出的平面二次包络蜗轮副，具有以下特征：

1. 蜗杆位环面蜗杆，与蜗轮同时啮合齿数多。

2. 蜗杆齿面经硬化处理后，精确磨制而成，齿面硬度高（HRC>=58）粗糙度低（Ra<=0.8）齿形精度高。

3. 齿面接触角度面积大，并且具有瞬时双线接触，触线总长度长（图二）。

4. 齿面润滑角度大，啮合中容易形成动压油膜，减少 齿面磨损（图三）。 所以平面二次包络蜗轮副合普通蜗轮副

作业五（齿轮传动、蜗杆传动）

一、选择题

1. 一对齿轮传动，小齿轮齿面硬度大于350HBS，大齿轮齿面硬度小于350HBS，传递动力时 。 A. 小齿轮齿面最大接触应力较大 B. 大齿轮齿面最大接触应力较大

C. 两齿轮齿面最大接触应力相等 D. 与齿数、材料有关，不一定哪个大 2. 两对齿轮的工作条件、材料、许用应力均相同，这两对齿轮的 。 A. 接触强度和弯曲强度均相同 B. 接触强度和弯曲强度均不同 C. 接触强度不同和弯曲强度相同 D. 接触强度相同和弯曲强度不同

3. 在确定齿轮传动中大小齿轮的宽度时，常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮稍宽一些， 目的是 。 A. 使小齿轮的弯曲强度比大齿轮的高一些 B. 便于安装，保证接触线长度 C. 使传动平稳，提高效率 D. 使小齿轮每个齿啮合次数 4. 高速重载闭式齿轮传动中的主要失效形式为 。

A. 轮齿疲劳折断

蜗杆传动

一 选择题

(1) 对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用 B 。 A. 较大的蜗杆直径系数 B. 较大的蜗杆分度圆导程角 C. 较小的模数 D. 较少的蜗杆头数

(2) 蜗杆传动中，是以蜗杆的 B 参数、蜗轮的 A 参数为标准值。 A. 端面 B. 轴向 C. 法向 (3) 蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 C 。 A. ma1?mt2 B. ?a1??t2

C. ?1??2 D. ?1??2，螺旋相同

(4) 设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为 A ，蜗轮材料为 C ，以减小摩擦力。 A. 钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 非金属材料

(5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B 。

A. 点蚀 B. 胶合 C. 轮齿折断 D. 磨损 (6) 下列蜗杆副材料组合中，有 B 是错误或不恰当的。

序号 1 2