按蜗杆的形状分类：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动等。
传递空间相互垂直而不相交的两轴间的运动
§ 11-1 蜗杆传动的类型、特点第十一章 蜗杆传动一、圆柱蜗杆传动中间平面 — 连过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面，中间平面内蜗杆传动相当于齿轮齿条传动。
二、环面蜗杆传动三、锥蜗杆传动优点：
1、大传动比、结构紧凑 i=5~80；
2、传动平稳，噪声小；
3、可自锁，升角?<3~6°
4、可微小传动缺点：
1）,η=0.7~0.9；
2）、有点蚀；
一、主要参数及其选择：
1、模数和压力角
ma1=mt2=m,αa1= αt2=α
§ 11-2 蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
2、蜗杆螺旋线升角?和蜗杆直径系数 q（分度圆直径 d1）
1d 1d?
L?
1
1
1
1
1
1a
1 d
mZ
d
mZ
d
ZP
d2
L
tg?
tg
Zmd 1
1
tg
Z
q 1
令
q— 蜗杆直径系数
64211,、、Z
tg
Z
q 1
λ多个为了减少蜗轮滚刀的数目及有利于刀具的标准化，规定蜗杆直径系数 q为标准值。
mqd 1?
3、蜗杆头数 Z1 (1,2,4,6)
Z1多效率高，但加工困难
4、蜗轮的齿数 Z2
齿数少啮合区小，平稳性差；齿数过多，同直径时模数小，弯曲强度低；同模数时蜗轮尺寸大，蜗杆支撑跨度大，刚度差。
6、中心距
)zq(m
2
1)dd(
2
1a
221
5、传动比 i和齿数比 u
1
2 zzu?
uzznni
1
2
2
1
蜗杆为主动时二、蜗杆传动变位特点：
蜗轮变位蜗杆不变位变位目的：
1、配凑中心距 a
2、微调传动比 i
一、失效形式、设计准则和常用材料
1、失效形式：胶合、点蚀、磨损
§ 11-3 蜗杆传动的失效形式、
材料和结构
2、设计准则：
闭式蜗杆传动按齿面接触强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度开式蜗杆传动只按齿根弯曲疲劳强度设计
3、常用材料,
蜗杆材料：
高速重载 15Cr,20Cr渗碳淬火
HRC56~62,40,45,40Cr淬火
HRC40~55；低速中载 40,45调质 HBS220~300
s/m3s
蜗轮材料：
重要传动 铸造锡青铜减磨价格高
s/m4s
铸造铝铁青铜强度高价格低
s/m2s 球墨铸铁或灰铸铁二,蜗杆、蜗轮的结构
1、蜗杆结构：铣制蜗杆,车制蜗杆
2、蜗轮结构：齿圈式、螺栓联接式、整体式、拼铸式
§ 11-4 蜗杆传动的受力分析
o1
T1
nF
rF
tF
'F
aF
1rF
1tF
1aF
2tF 2rF 2a
F
力的方向：
Fa的方向可用左右手定则判断：
左旋用左手右旋用右手，四指弯曲方向为外力矩方向，拇指指向为 Fa
方向。
圆周力 Ft在蜗杆上形成的扭矩与转动方向相反，在蜗轮上相同； Fr
沿半径方向指向轮心。
例：图示蜗杆传动，试画出 Ft、
Fr,Fa方向、蜗轮转向及旋向
2aF
n1
1rF
1tF
2rF
1aF 2tF
n2
§ 11-5 普通圆柱蜗杆传动的设计计算
蜗轮蜗杆在中间平面上的啮合与斜齿轮斜齿条相似。
一般传动的失效为蜗轮的失效，即蜗轮轮齿的失效 ---疲劳点蚀、胶合。
蜗轮轮齿弯曲强度所限定的承载能力，
大都超过齿面点蚀所限定的承载能力。
按齿面接触疲劳强度进行设计计算。
1、蜗轮轮齿齿面接触强度验算式：
HEH
a
KT
ZZ
3
2
ZE---弹性影响系数
Zρ— 接触系数
K------载荷系数，
K=KAKβKV,KA为使用系数；
Kβ为齿向载荷分布系数；
KV为动载系数；
设计式为：
mm
ZZ
KTa
H
E
3
2
2?
2、蜗轮轮齿齿根弯曲疲劳强度计算：
YYYY
mdb
KT
SaFa
n
F 22
22
22
YY
co smdd
KT.
FaF 2
21
2531
§ 11-6 蜗杆传动的效率和散热计算一、蜗杆传动的效率：
1、考虑啮合摩擦损耗时的效率
321
2、考虑轴承摩擦损耗时的效率
3、考虑溅油损耗时的效率
s/m
c o s1000*60
nd
c o s
v
vvv
11
12
2
2
1s
其总效率主要取决于啮合效率 η 1,η 1主要取决于 vs
齿面间滑动速度 vs：
蜗杆传动效率初估值：
蜗杆头数 1 2 4 6
总效率 0.7 0.8 0.9 0.95
二、蜗杆传动的热平衡计算蜗杆总效率为：
vtg
tg97.0~95.0
单位时间产热 H1=同时间内散热 H2
)1(1 0 0 0 11 PH
)tt(SH a0d2
P1——蜗杆传递功率
S— 散热面积； t0— 油温提高散热能力：
加散热片、
加风扇、
冷却水管
传递空间相互垂直而不相交的两轴间的运动
§ 11-1 蜗杆传动的类型、特点第十一章 蜗杆传动一、圆柱蜗杆传动中间平面 — 连过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面，中间平面内蜗杆传动相当于齿轮齿条传动。
二、环面蜗杆传动三、锥蜗杆传动优点：
1、大传动比、结构紧凑 i=5~80；
2、传动平稳，噪声小；
3、可自锁，升角?<3~6°
4、可微小传动缺点：
1）,η=0.7~0.9；
2）、有点蚀；
一、主要参数及其选择：
1、模数和压力角
ma1=mt2=m,αa1= αt2=α
§ 11-2 蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
2、蜗杆螺旋线升角?和蜗杆直径系数 q（分度圆直径 d1）
1d 1d?
L?
1
1
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1
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1a
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mZ
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q 1
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q— 蜗杆直径系数
64211,、、Z
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q 1
λ多个为了减少蜗轮滚刀的数目及有利于刀具的标准化，规定蜗杆直径系数 q为标准值。
mqd 1?
3、蜗杆头数 Z1 (1,2,4,6)
Z1多效率高，但加工困难
4、蜗轮的齿数 Z2
齿数少啮合区小，平稳性差；齿数过多，同直径时模数小，弯曲强度低；同模数时蜗轮尺寸大，蜗杆支撑跨度大，刚度差。
6、中心距
)zq(m
2
1)dd(
2
1a
221
5、传动比 i和齿数比 u
1
2 zzu?
uzznni
1
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2
1
蜗杆为主动时二、蜗杆传动变位特点：
蜗轮变位蜗杆不变位变位目的：
1、配凑中心距 a
2、微调传动比 i
一、失效形式、设计准则和常用材料
1、失效形式：胶合、点蚀、磨损
§ 11-3 蜗杆传动的失效形式、
材料和结构
2、设计准则：
闭式蜗杆传动按齿面接触强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度开式蜗杆传动只按齿根弯曲疲劳强度设计
3、常用材料,
蜗杆材料：
高速重载 15Cr,20Cr渗碳淬火
HRC56~62,40,45,40Cr淬火
HRC40~55；低速中载 40,45调质 HBS220~300
s/m3s
蜗轮材料：
重要传动 铸造锡青铜减磨价格高
s/m4s
铸造铝铁青铜强度高价格低
s/m2s 球墨铸铁或灰铸铁二,蜗杆、蜗轮的结构
1、蜗杆结构：铣制蜗杆,车制蜗杆
2、蜗轮结构：齿圈式、螺栓联接式、整体式、拼铸式
§ 11-4 蜗杆传动的受力分析
o1
T1
nF
rF
tF
'F
aF
1rF
1tF
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2tF 2rF 2a
F
力的方向：
Fa的方向可用左右手定则判断：
左旋用左手右旋用右手，四指弯曲方向为外力矩方向，拇指指向为 Fa
方向。
圆周力 Ft在蜗杆上形成的扭矩与转动方向相反，在蜗轮上相同； Fr
沿半径方向指向轮心。
例：图示蜗杆传动，试画出 Ft、
Fr,Fa方向、蜗轮转向及旋向
2aF
n1
1rF
1tF
2rF
1aF 2tF
n2
§ 11-5 普通圆柱蜗杆传动的设计计算
蜗轮蜗杆在中间平面上的啮合与斜齿轮斜齿条相似。
一般传动的失效为蜗轮的失效，即蜗轮轮齿的失效 ---疲劳点蚀、胶合。
蜗轮轮齿弯曲强度所限定的承载能力，
大都超过齿面点蚀所限定的承载能力。
按齿面接触疲劳强度进行设计计算。
1、蜗轮轮齿齿面接触强度验算式：
HEH
a
KT
ZZ
3
2
ZE---弹性影响系数
Zρ— 接触系数
K------载荷系数，
K=KAKβKV,KA为使用系数；
Kβ为齿向载荷分布系数；
KV为动载系数；
设计式为：
mm
ZZ
KTa
H
E
3
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2?
2、蜗轮轮齿齿根弯曲疲劳强度计算：
YYYY
mdb
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F 22
22
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YY
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KT.
FaF 2
21
2531
§ 11-6 蜗杆传动的效率和散热计算一、蜗杆传动的效率：
1、考虑啮合摩擦损耗时的效率
321
2、考虑轴承摩擦损耗时的效率
3、考虑溅油损耗时的效率
s/m
c o s1000*60
nd
c o s
v
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11
12
2
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1s
其总效率主要取决于啮合效率 η 1,η 1主要取决于 vs
齿面间滑动速度 vs：
蜗杆传动效率初估值：
蜗杆头数 1 2 4 6
总效率 0.7 0.8 0.9 0.95
二、蜗杆传动的热平衡计算蜗杆总效率为：
vtg
tg97.0~95.0
单位时间产热 H1=同时间内散热 H2
)1(1 0 0 0 11 PH
)tt(SH a0d2
P1——蜗杆传递功率
S— 散热面积； t0— 油温提高散热能力：
加散热片、
加风扇、
冷却水管
