第十章蝸桿傳動尤晶晶蝸桿機構蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和轉矩，通常是兩軸在空間相互垂直，軸交錯角。傳動中一般蝸桿是主動件，蝸輪是從動件。蝸桿機構蝸桿傳動機構的特點蝸桿傳動的最大特點是結構緊湊、傳動比大。傳動平穩、噪聲小。可制成具有自鎖性的蝸桿。蝸桿傳動的主要缺點是效率較低，通常為70％~80％、發熱量大和磨損大，常需耗用有色金屬。蝸輪的造價較高。根據蝸桿形狀分類：圓柱蝸桿機構環面蝸桿機構錐蝸桿機構

蝸桿機構的分類中間平面2α阿基米德圓柱蝸桿機構：蝸桿與蝸輪嚙合時，在中間平面上相當于齒輪齒條的嚙合。蝸桿的軸面蝸輪的端面主要參數1.模數和壓力角蝸桿傳動的設計計算以中間平面的參數和幾何關系為準。正確嚙合條件：——蝸桿的導程角。——蝸輪的螺旋角。蝸桿軸面的模數和壓力角分別等于蝸輪端面的模數和壓力角（1）蝸桿的齒數（螺旋線的條數）稱為頭數，用z1表示。z1＝1或2時，分別稱為單頭蝸桿或雙頭蝸桿，z1≥3時稱為多頭蝸桿。

2.蝸桿頭數z1和蝸輪齒數z2

動力傳動時常采用雙頭或多頭蝸桿。單頭蝸桿能獲得大傳動比，反行程具有自鎖性，但效率低。蝸輪齒數主要取決于傳動比，即z2=iz1。

z2不宜太小（如z2＜26)，否則嚙合區域顯著減小，同時參與嚙合的蝸輪齒數減少，傳動平穩性變差。

z2也不宜太大，否則在模數一定時，蝸輪直徑增大，使相嚙合的蝸桿變長，支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。

（2）蝸輪齒數z2蝸桿頭數z1與蝸輪齒數z2的薦用值i=Z2/Z1Z1Z2≈5629~317~15429~6114~30229~6129~82129~823.導程角gdγ1規定蝸桿的直徑系數:

q=d1／m

蝸桿的直徑：

d1

=mq

蝸輪的直徑：d2

=mz25.中心距4.傳動比i討論：蝸桿蝸輪轉向關系轉向關系可以用主動輪左（右）手定則判定：蝸桿螺旋線是右旋（左旋）用右（左）手，四個手指的方向與蝸桿的轉向相同，大拇指的反方向則為蝸輪在嚙合點的線速度方向，并由此確定蝸輪的轉向。蝸桿和蝸輪的螺旋線同為左旋或同為右旋。ω1ω212v2ω11ω22v212pω1v2ω2判斷蝸輪的轉向：蝸桿傳動的受力分析圓周力Ft—主反從同徑向力Fr—指向各自的輪心主動輪輪齒左旋（或右旋）伸左手（或右手），四指沿著主動輪的轉向握住軸線，大拇指所指即為主動輪所受的Fa1的方向，Ft2與Fa1方向相反。軸向力Fa—主動輪左右手螺旋法則T2=T1iη

Ft1Fr1Fn1Fa1αnαγd1n1γPFa1n1Ft1Fr1Pd2n2Fa2Ft2Fr2PFt1⊙Fa1n1Ft2Fr2×Fa2Fr1n2

圖示蝸桿傳動，輪1主動，轉動方向如圖所示。試在圖中標出Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2的方向。例1：試畫出蝸桿和蝸輪所受力的方向和蝸輪的轉向。?Ⅱ1234例2：為使Ⅱ軸軸向力小,試判斷

Ⅱ軸上齒輪和蝸桿的旋向及所受各力的方向。12pω1齒面間的相對滑動速度vS

：vS=v22+v12作速度向量圖，得:v2ω2⊙v1=v1/cosγω11p2v1v2γγvs蝸桿傳動的潤滑若潤滑不良→效率顯著降低↓→早期膠合或磨損∴潤滑對蝸桿傳動而言，至關重要。蝸桿傳動所采用的潤滑油、潤滑方法及潤滑裝置與齒輪傳動的基本相同。蝸桿傳動的相對滑動速度vs/(m/s)0~10~2.50~5＞5~10＞10~15＞15~25＞25載荷類型重重中(不限)(不限)(不限)(不限)運動粘度v40/cSt90050035022015010080給油方法油池潤滑噴油潤滑或油池潤滑噴油潤滑時的噴油壓力/MPa0.723潤滑方式的選擇：當v1≤5～10m/s時，采用油池浸油潤滑。潤滑油量的選擇既要考慮充分的潤滑，又不致產生過大的攪油損耗。當v1>5m/s時，蝸桿置于上方（上置式）。浸油深度約為蝸輪外徑的1/3當v1≤4～

5m/s時，蝸桿置于下方（下置式）。浸油深度應為蝸桿的一個齒高給油方法包括：油池潤滑、噴油潤滑等。?油池潤滑當vs>10~15m/s時，采用壓力噴油潤滑。噴油嘴要對準蝸桿嚙入端，而且要控制一定的油壓。?壓力噴油潤滑蝸桿傳動的失效形式、設計準則但由于蝸桿傳動齒面相對滑動速度vs大，增加了產生膠合和磨損失效的可能性。與齒輪傳動相比，具有相似的失效形式。另外，若蝸桿較長，還應進行蝸桿剛度計算。?閉式傳動：潤滑良好時，多因齒面點蝕而失效。潤滑不良時，將發生齒面膠合失效。設計準則：按齒面接觸強度進行設計，再按齒根彎曲強度進行較核。同時，為保證散熱，還應進行熱平衡計算。?開式傳動：多發生齒面磨損和輪齒折斷，設計準則：按齒根彎曲強度進行設計。蝸桿的結構無退刀槽，加工螺旋部分時只能用銑制的辦法。蝸桿通常與軸制成一體→蝸桿軸有退刀槽，螺旋部分可用車制，也可用銑制加工，但該結構的剛度較前一種差。蝸輪通常要用青銅制作ω1●在圖示的蝸桿傳動中，蝸輪的轉動方向為：

。（a）（b）ω2ω2ω2●在圖示的蝸桿傳動中，蝸輪的所受的力（Ft2、Fa2、Fr2）的方向是為：

。Fr2Fa2Ft2Fr2Fa2Ft2Ft2Fa2（a）（b）（c）Fr2ω1●由蝸桿傳動與斜齒輪組成的傳動裝置圖示，

已知蝸桿（主動）轉向，要求蝸輪2和

斜齒輪3產生的軸向力能相互抵消一部分，則

斜齒輪3的螺旋線方向應為_。（a）左旋（b）右旋（c）左右旋都行1234n1Fa2Fa3n2●蝸桿傳動的傳動比i不等于

。

a)

n1/n2

b)

Z2/Z1

C)d2/d1●蝸桿傳動通常是

為主動。a）蝸桿

b）蝸輪

c）蝸桿或蝸輪●在其中間平面內具有直線齒廓的是

蝸桿。

a）漸開線

b）阿基米德

c）延伸漸開線

d）擺線齒廓●蝸桿直徑系數q的計算式為

。

a）q=d1/m

b）q=d1m

c）q=a/m

d）q=a/d1●一正交阿基米德蝸桿傳動的蝸桿導程角為

γ=7o7'30''，則蝸輪的螺旋角β應為

。

a）7o7'30''

b）81o52'30''

c）20o

d）15o●蝸桿傳動中，蝸輪輪緣通常用青銅制造，這是為了

考慮

。

a）耐磨性和減磨性好

b）便于裝配

c）強度高

d）工藝性能好●阿基米德蝸桿的_____模數，應符合標準數值。

a）端面

b）法面

c）軸面●蝸桿傳動中，通常蝸輪采用組合式的結構，這是為了

考慮

。

a）提高剛性

b）提高強度便