蜗杆传动

出处：按学科分类—工业技术 南京大学出版社《工程师实用手册》第446页（2114字）

1．传动特点

由蜗杆、蜗轮构成的传动，称为蜗杆传动。蜗杆与蜗轮轴线在空间交错，通常交错角为90°蜗杆传动，具有以下特点：

(1)一般蜗杆头数较少，而蜗轮齿数较多，可获得很大的传动比，结构比较紧凑。单级蜗杆传动，当传递动力时，通常取传动比为10～80；分度机构及传递运动的蜗杆传动，其传动比可达1000。蜗杆头数一般取1，2，3或4。

(2)传动平稳、噪音小；可以实现自锁。

(3)传动效率比较低，一般为0．7～0．8；自锁蜗杆传动效率仅为0．4左右。

(4)蜗轮与蜗杆齿面间滑动速度较大，磨损较快，且易发生胶合，因此，常需要比较贵重的减磨金属(如青铜)制造蜗轮，同时蜗杆齿面应具有较高的硬度和光滑度。

2．蜗杆基本几何尺寸计算(表14－22)

表14－22 阿基米德蜗杆传动尺寸计算

① 当m_t≤10时，磨削蜗杆加长量25mm。

时，磨削蜗杆加长35～40mm。

当m_t时，加长40～50mm

3．蜗杆传动精度等级的选择(见表14－23)

表14－23 蜗杆传动精度等级选择

4．蜗杆传动力与强度计算

1)蜗杆传动力的计算(表14－24)

蜗杆传动力计算

注：T₂蜗轮转矩单位以kgf·m计时，系数9549和7024分别改为974和716、2。

表中公式

T₁——蜗杆转矩(N·m)；

d₁——蜗杆分度圆直径(mm)；

d₂——蜗轮分度圆直径(mm)；

γ——蜗杆分度圆螺旋导角；

α——阿基米德圆柱螺杆为20°；

η——蜗杆传动效率η=η₁·η₂·η₃

分别为：啮合效率(η₁)；搅油损耗效率(η₂=0．94～0．99)；轴承效率(η₃=0．99～0．995：滚，η₃=0．97～0．99：滑)。

2)蜗杆传动强度计算

式中 K——载荷系数，K=K₁·K₂·K₃·K₄·K₅·K₆；

K₁——动载系数，当蜗杆圆周速度V₁₂≤3m／s时，K₁=1；V₁₂＞3m／s时，K₁=1．1～1．2；

K₂——啮合质量系数，一般0．95～1．2，精度系数大；

K₃——小时载荷系数，一般0．5～0．9；

K₄——环境温度系数(见表14－25)；

表14－25 环境温度系数K4值

K₅——工作类型系数，一般1～1．2；

K_e——风扇系数，蜗杆轴不带风扇K₆=1，带风扇时

K₆=0．8～0．95；

T₂——蜗轮轴传递的转矩(N·m)；

σ_HP——许用接触应力(见表14－26、27)_＝

表14－26 许用接触应力 d_HP(N／mm²)

无锡青铜、黄铜及铸铁的许用接触应力(σHP)

K_s--滑动速度影响系数，0．7～0．9，滑动良好时系数大；

Z_n--寿命系数1～0．67，循环次数高，系数小。