第六章蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)

1、第七章 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì),1．教學(xué)目標(biāo)1．了解掌握蝸桿傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和幾何參數(shù)；2．掌握蝸桿傳動(dòng)的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算和熱平衡計(jì)算方法；2．教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和幾何參數(shù)；難點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)的受力分析。,§7.1 蝸桿傳動(dòng)概述,蝸桿傳動(dòng)是由蝸桿和渦輪組成，如圖所示。常用于交錯(cuò)軸∑＝90°的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一般蝸桿為主動(dòng)件，作減速運(yùn)動(dòng)。蝸桿運(yùn),動(dòng)具有傳動(dòng)比大而結(jié)構(gòu)

2、緊湊等優(yōu)點(diǎn)，所以在各類機(jī)械，如機(jī)床、冶金、礦山、起重運(yùn)輸機(jī)械中得到廣泛使用。,圖7-1,蝸桿傳動(dòng)是在齒輪傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它具有齒輪傳動(dòng)的某些特點(diǎn)，即在中間平面（通過蝸桿軸線并垂直于渦輪軸線的平面）,內(nèi)的嚙合情況與齒輪齒條的嚙合相類似，又有區(qū)別與齒輪傳動(dòng)的特性。,圖7-2,即，其運(yùn)動(dòng)特性相當(dāng)于螺旋副的工況。蝸桿相當(dāng)于單頭或多頭螺桿，渦輪相當(dāng)于一個(gè)“不完整的螺母”包在蝸桿上。蝸桿本身軸,線轉(zhuǎn)動(dòng)一周，蝸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)過一個(gè)或多個(gè)齒（如圖所示

3、）。,圖7-2,一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 與齒輪傳動(dòng)相比較，蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，在動(dòng)力傳遞中傳動(dòng)比在8～100之間，在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可以達(dá)到1000；傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低；結(jié)構(gòu)緊湊；在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。但蝸桿傳動(dòng)有效率低、發(fā)熱量大和磨損嚴(yán)重，渦輪齒圈部分經(jīng)常用減磨性能好的有色金屬（如青銅）制造，成本高等缺點(diǎn)。,二、蝸桿傳動(dòng)的類型 按蝸桿分度曲面的形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可以分為：圓柱蝸桿傳動(dòng)（

4、如圖a）、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（如圖b）、錐蝸桿傳動(dòng)（如圖c）三種類型。,圖7-3,1、圓柱蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)可以分為普通圓柱蝸桿傳動(dòng)（如前圖7－1所示）和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)（如后圖7－6所示）。,圖7-1,圖7-6,（1）普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)主要分為如圖7－4所示的三種。,圖7-4,a.阿基米德圓柱蝸桿（ZA蝸桿）如圖7－5所示，其齒面為阿基米德螺旋面。加工時(shí)，梯形車刀切削刃的頂平面通過蝸桿軸線，

5、在軸向剖面I-I具有直線齒廓，法向剖面N-N上齒廓,圖7-5,為外凸線，端面上齒廓為阿基米德螺線。這種蝸桿切制簡(jiǎn)單，但難以用砂輪磨削出精確齒形，精度較低。,圖7-5,b.漸開線圓柱蝸桿（ZI蝸桿） 如圖7－4b所示。加工時(shí)，車刀刀刃平面與基圓或上或下相切，被切出的蝸桿齒面是漸開線螺旋面，端面上齒廓為漸開線。這種蝸桿可以磨削，易保證加工精度。,圖7-4,c.法向直廓圓柱蝸桿（ZN蝸桿） 又稱延伸漸開線蝸桿，如圖

6、6－3c所示。車制時(shí)刀刃頂面置于螺旋線法面上，蝸桿在法向剖面上具有直線齒廓，在端面上為延伸漸開線齒廓。這種蝸桿可用砂輪磨齒，加工較簡(jiǎn)單，常用作機(jī)床的多頭精密蝸桿傳動(dòng)。,圖7-4,（2）圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng),圖7-6,圓弧圓柱蝸桿（ZC蝸桿）傳動(dòng)是一種非直紋面圓柱蝸桿，在中間平面上蝸桿的齒廓為凹圓弧，與之相配的渦輪齒廓為凸圓弧，如圖7－6所示。,圖7-6,這種蝸桿的傳動(dòng)特點(diǎn)是：a.蝸桿與蝸輪兩共軛齒面是凹凸嚙合，增大了綜合曲率半徑，因而單位

7、齒面接觸應(yīng)力減小，接觸強(qiáng)度得以提高。b.瞬時(shí)嚙合時(shí)的接觸線方向與相對(duì)滑動(dòng)速度方向的夾角（潤(rùn)滑角）大，易于形成和保持共軛齒面間的動(dòng)壓油膜，使摩擦系數(shù)減小，齒面磨損小，傳動(dòng)效率可達(dá)95％以上。,c.在蝸桿強(qiáng)度不削弱的情況下，能增大渦輪的齒根厚度，使渦輪輪齒的彎曲強(qiáng)度增大。d.傳動(dòng)比范圍大（最大可以達(dá)到100），制造工藝簡(jiǎn)單，重量輕。e.傳動(dòng)中心距難以調(diào)整，對(duì)中心距誤差的敏感性強(qiáng)。,2．環(huán)面蝸桿傳動(dòng)蝸桿分度曲面是圓環(huán)面的蝸桿稱為環(huán)面蝸

8、桿，和相應(yīng)的蝸輪組成的傳動(dòng)稱為環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（如圖7－7）。它又分為：直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（俗稱,球面蝸桿傳動(dòng)）；平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（又稱為一、二次包絡(luò)）；漸開線包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。,圖7-7,下面我們看一下直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)。 一個(gè)環(huán)面蝸桿，當(dāng)其軸向齒廓為直線時(shí)稱為直廓環(huán)面蝸桿，和相應(yīng)的渦輪組成的傳動(dòng)稱為直,廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，如圖7－7所示。,圖7-7,這種蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是：由于其蝸桿和蝸輪的外形都是環(huán)

9、面回轉(zhuǎn)體，可以互相包容，實(shí)現(xiàn)多齒接觸和雙接觸線接觸，接觸面積大；又由于接觸線與相對(duì)滑動(dòng)速度 之間的夾角約為90°，易于形成油膜，齒面間綜合曲率半徑也增大等。,因此，在相同的尺寸下，其承載能力可提高1.5～3倍（小值適于小中心距，大值適于大中心距）；若傳遞同樣的功率，中心距可減小20％～40％。它的缺點(diǎn)是：制造工藝復(fù)雜，不可展齒面難以實(shí)現(xiàn)磨削，故不宜獲得精度很高的傳動(dòng)。只有批量生產(chǎn)時(shí)，才能發(fā)揮其優(yōu)越性，其應(yīng)用現(xiàn)在已日益增

10、加。,3．錐蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng)中的蝸桿為一等導(dǎo)程的錐形螺旋，渦輪則與一曲線齒圓錐齒輪相似（如圖6－2c）。 由于普通圓柱蝸桿傳動(dòng)加工制造簡(jiǎn)單，用的最為廣泛，所以我們主要介紹以阿基米德蝸桿為代表的普通圓柱蝸桿傳動(dòng)。,§7.2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸,如圖6－1所示，在中間平面上，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)就相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)。故此，在設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng),時(shí)，均取中間平面上的參數(shù)（如模數(shù)、壓力

11、角）和尺寸（如齒頂圓、分度圓等）為基準(zhǔn)，并沿用齒輪傳動(dòng)的計(jì)算關(guān)系，其主要依據(jù)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10087-88和GB10088－88。,圖7-1,一、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及選擇,普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有：模數(shù)m、壓力角 、蝸桿頭數(shù)z1和渦輪齒數(shù)z2及蝸桿的直徑d1 等。進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要正確地選擇參數(shù)。這些參數(shù)之間是相互聯(lián)系地，不能孤立地去確定，而應(yīng)該根據(jù)蝸桿傳動(dòng)地工作條件和加工條件，考慮參數(shù)之間地相互影響，綜合

12、分析，合理選定。,1、模數(shù)m和壓力角 蝸桿傳動(dòng)的尺寸計(jì)算與齒輪傳動(dòng)一樣，也是以模數(shù)m作為計(jì)算的主要參數(shù)。在中間平面內(nèi)蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒輪和齒條傳動(dòng)，蝸桿的軸向模數(shù)和軸向壓力角分別與渦輪的端面模數(shù)和端面壓力角相等，為此將此平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見書中所附表格，標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 ＝20° 。,2、蝸桿的分度圓直徑d1 在蝸桿傳動(dòng)中，為了保證蝸桿與配對(duì)蝸輪的正確嚙合，常用與蝸桿相

13、同尺寸的蝸輪滾刀來加工與其配對(duì)的渦輪。這樣，只要有一種尺寸的蝸桿，就需要一種對(duì)應(yīng)的渦輪滾刀。對(duì)同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，因而對(duì)每一模數(shù)就要配備很多蝸輪滾刀。顯然，這樣很不經(jīng)濟(jì)。 為了限制渦輪滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1 ，而把比值 稱為蝸桿直徑系數(shù)。 由于d1與m均已取為標(biāo)準(zhǔn)值，故q就不是整數(shù)，見表格所示。,3、蝸桿頭數(shù)z

14、1 蝸桿頭數(shù)z1可根據(jù)要求的傳動(dòng)比和效率來選定。單頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以較大，但效率較低。如果要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過多，又會(huì)給加工帶來困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。,4、導(dǎo)程角γ 蝸桿的直徑系數(shù)q和蝸桿頭數(shù)z1選定之后，蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角γ也就確定了，如圖7－8所示。 顯然有： 其中： 為蝸桿的導(dǎo)程， 為蝸桿的軸向齒距,（周節(jié)）,圖7-8

15、,由上面的公式 可知，當(dāng)m一定時(shí)，q增大，則d1變大，蝸桿的剛度給強(qiáng)度相應(yīng)提高，因此m較小時(shí)，q選較大值；又因?yàn)閝取小值時(shí)，γ增大，效率隨之提高，故在蝸桿剛度允許的情況下，應(yīng)盡可能選小的q值。,5、傳動(dòng)比和齒數(shù)比u 通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸桿與蝸輪之間的傳動(dòng)比為 其中：z2為蝸輪的齒數(shù),6、蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距 設(shè)計(jì)普通圓柱蝸桿減速裝置時(shí)，在按接觸強(qiáng)度或彎曲強(qiáng)度確定了中心距之后，

16、再進(jìn)行蝸桿蝸輪參數(shù)的配置。,,7、蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件 從上述可知，蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件為：蝸桿的軸向模數(shù)與蝸輪的端面模數(shù)必須相等；蝸桿的軸向壓力角與蝸輪的端面壓力角必須相等；兩軸線交錯(cuò)90°時(shí)，蝸桿分度圓柱的導(dǎo)程角與蝸輪分度圓柱螺旋角等值且方向相同。,★選擇蝸桿頭數(shù)z1時(shí)，主要考慮傳動(dòng)比、效率和制造三個(gè)方面。從制造方面看，頭數(shù)越多，蝸桿的制造精度要求越高；從提高效率方面看，頭數(shù)越多，效率越高；若要求自鎖，應(yīng)

17、選擇單頭；從提高傳動(dòng)效比出發(fā)，也應(yīng)該選擇較少的頭數(shù)。換言之，如果要求傳動(dòng)比一定，z1較少，則z2也較少，這樣蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)就緊湊。因此，在選擇z1和z2時(shí)要全面分析上述因素。,一般來說，在動(dòng)力傳動(dòng)中，在考慮結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，應(yīng)很好的考慮提高效率。所以，當(dāng)傳動(dòng)比較小時(shí)，宜采用多頭蝸桿，而在傳遞運(yùn)動(dòng)要求自鎖時(shí)，常選用單頭蝸桿。通常推薦采用值：當(dāng) ＝8～14時(shí)，選z1＝4； ＝16～28時(shí)，選z1＝2； ＝30～80時(shí)，選z

18、1＝1；,★為了避免加工蝸輪時(shí)產(chǎn)生根切，當(dāng)z1＝1時(shí)，選z2≥17；當(dāng)z1＝2時(shí)，選z2≥27。對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)，為保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，選z2≥28，一般取z2＝32～63為宜。蝸輪直徑越大，蝸桿越長(zhǎng)時(shí)，則蝸桿剛度小而易于變形，故z2≤80為宜。對(duì)于分度機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)比和齒數(shù)不受此限制。,★必須指出：蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比不等于蝸輪蝸桿的直徑之比，也不等于蝸桿與蝸輪的分度圓直徑之比。 ★一般圓柱蝸桿傳動(dòng)減速裝置的傳動(dòng)比的公稱值按下列選擇

19、：5、7.5、10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、70、80。其中10、20、40和80為基本傳動(dòng)比，應(yīng)優(yōu)先選用。,二、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及選擇 其幾何尺寸按教材上表格中列出公式進(jìn)行計(jì)算。同學(xué)們下去要認(rèn)真熟悉公式。 為了便于組織生產(chǎn)，減少箱體尺寸規(guī)格，有利于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，GB10085-88中對(duì)一般蝸桿傳動(dòng)減速裝置的中心距a（mm）推薦如下系列：40、50、63、80、

20、100、125、160、（180）、220、（225）、250、（280）、315、（335）、400、（450）、500 注：括號(hào)內(nèi)尺寸盡量不用,§7.3蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算與設(shè)計(jì),一．蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及材料選擇1、失效形式 和齒輪傳動(dòng)一樣，蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要有：膠合、磨損、疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷等。由于蝸桿傳動(dòng)嚙合面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，效率低，發(fā)熱量大，再潤(rùn)滑和散熱不良時(shí)，膠合和磨損為主要

21、失效形式。,2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 由于蝸輪無論在材料的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)方面均較蝸桿弱，所以失效多發(fā)生在蝸輪輪齒上，設(shè)計(jì)時(shí)只需要對(duì)蝸輪進(jìn)行承載能力計(jì)算。由于目前對(duì)膠合與磨損的計(jì)算還缺乏適當(dāng)?shù)姆椒ê蛿?shù)據(jù)，因而還是按照齒輪傳動(dòng)中彎曲和接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行。蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：閉式蝸桿傳動(dòng)按蝸輪輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核，并進(jìn)行熱平衡驗(yàn)算；開式蝸桿傳動(dòng)，按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。,3、蝸桿和蝸輪材料的選擇

22、 由失效形式知道，蝸桿、蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，更重要的是具有良好的磨合（跑合）、減磨性、耐磨性和抗膠合能力等。 常用的材料可以看書上表中給出的材料。,一般來說：蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成。高速重載蝸桿常用15Cr或20Cr、20CrMnTi等，并經(jīng)滲碳淬火；也可以40、45或40Cr并經(jīng)淬火。這樣可以提高表面硬度，增加耐磨性。通常要求蝸桿淬火后的硬度為40～55HRC，經(jīng)氮化處理后的硬度為55 ～

23、62HRC。一般不太重要的低速中載的蝸桿，可采用40、45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其硬度為220～300HBS。,常用的蝸輪材料為鑄造錫青銅（ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5），鑄造鋁鐵青銅（ZCuAl1010Fe3）及灰鑄鐵（HT150、HT200）等。錫青銅耐磨性最好，但價(jià)格較高，用于滑動(dòng)速度大于3m/s的重要傳動(dòng)；鋁鐵青銅的耐磨性較錫青銅差一些，但價(jià)格便宜，一般用于滑動(dòng)速度小于4m/s的傳動(dòng)；如果滑動(dòng)速度不高（小于2m/s）

24、，對(duì)效率要求也不高時(shí)，可以采用灰鑄鐵。為了防止變形，常對(duì)蝸輪進(jìn)行時(shí)效處理。,相對(duì)滑動(dòng)速度為：,5、蝸桿傳動(dòng)精度等級(jí)的選擇圓柱蝸桿傳動(dòng)在GB10089－88中規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，1級(jí)精度最高，12級(jí)精度最低。對(duì)于動(dòng)力蝸桿傳動(dòng)，一般選用6～9級(jí)。,,如表所示列出了6～9級(jí)精度的應(yīng)用范圍、加工方法及允許的相對(duì)滑動(dòng)速度，可以供我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)參考。,,二、蝸桿傳動(dòng)的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算 如圖7－9所示，蝸桿傳動(dòng)的受力與斜齒圓柱齒輪相

25、似，弱不計(jì)齒面間的摩擦力，蝸桿作用于蝸輪齒面上的法向力Fn2在節(jié)點(diǎn)C處可以分解成,三個(gè)互相垂直的分力：圓周力Ft2、徑向力Fr2、軸向力Fx2（或Fa2）,圖7-9,由圖可知，蝸輪上的圓周力Ft2等于蝸桿上的軸向力Fx1（或Fa1）；蝸輪上的徑向力Fr2等于蝸桿上的徑向力Fr1；蝸輪上的軸向力Fx2,（或Fa2）等于蝸桿上的圓周力Ft1。這些對(duì)應(yīng)的力大小相等、方向相反。,圖7-9,各力之間的關(guān)系為：,圖7-9,各力之間的關(guān)系為：,圖7-

26、9,式中：T2為蝸輪轉(zhuǎn)距（Nm） T1為蝸桿轉(zhuǎn)距（Nm） P1為蝸桿輸入功率（kW） 為嚙合傳動(dòng)效率 為蝸輪端面壓力角， 蝸輪法向壓力角，,當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)各力的方向?yàn)椋何仐U上圓周力Ft1的方向與蝸桿的轉(zhuǎn)向相反；蝸輪上的圓周力Ft2的方向與蝸輪的轉(zhuǎn)向相同；蝸,桿和蝸輪上

27、的徑向力Fr2和Fr1的方向分別指向各自的軸心；,圖7-9,蝸桿軸向力Fx1（或Fa1）的方向與蝸桿的螺旋線方向和轉(zhuǎn)向有關(guān)，可以用“主動(dòng)輪左（右）手法則”判斷，即蝸桿為右（左）旋時(shí)用右（左）手,并以四指彎曲方向表示蝸桿轉(zhuǎn)向，則拇指所指的方向?yàn)檩S向力Fx1（或Fa1）的方向，如圖中所示。,圖7-9,三、蝸輪齒面接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算,蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式和斜齒圓柱齒輪相似，也是以節(jié)點(diǎn)嚙合處的相應(yīng)參數(shù)歹徒赫茲公式導(dǎo)出的。當(dāng)用青銅蝸輪

28、和鋼蝸桿配用時(shí)，蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式為：,而設(shè)計(jì)公式為：,K為載荷系數(shù)，一般取K=1～1.4。當(dāng)載荷平穩(wěn)，蝸桿圓周速度小于3m/s，7級(jí)以上精度時(shí)取小值，否則取大值。 當(dāng)采用灰鑄鐵蝸輪與鋼制蝸桿配合使用時(shí)，上面公式中的15000換成15590即可。,蝸輪齒形復(fù)雜，常以斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式為基礎(chǔ)，依據(jù)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，代入有關(guān)參數(shù)，經(jīng)簡(jiǎn)化后可以得到蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為：,以

29、 代入上式得設(shè)計(jì)公式為：,,其中 為復(fù)合齒形系數(shù)，依據(jù)當(dāng)量齒數(shù) （ ）查取，（上述兩公式見中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)：21世紀(jì)高職高專教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年7月）,§7.4 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑、效率及熱平衡計(jì)算,1、潤(rùn)滑 由于蝸桿傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)滑動(dòng)速度大、效率低、發(fā)熱量大，故潤(rùn)滑特別重要。若潤(rùn)滑不良，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致效率降低，并會(huì)產(chǎn)生急劇磨

30、損，甚至出現(xiàn)膠合，故需選擇合適的潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式。,對(duì)于開式蝸桿傳動(dòng)，采用粘度較高的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。對(duì)于閉式蝸桿傳動(dòng)，根據(jù)工作條件和滑動(dòng)速度參考表格中推薦值選定潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑方式。 當(dāng)采用油池潤(rùn)滑時(shí)，在攪油損失不大的情況下，應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠土?，以利于形成?dòng)壓油膜，且有助于散熱。對(duì)于下置式或側(cè)置式蝸桿傳動(dòng)，浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個(gè)齒高；當(dāng)蝸桿圓周轉(zhuǎn)速大于4m/s時(shí)，為減少攪油損失，常將蝸桿上置，其浸油深度約為蝸輪外徑的三分之一。,

31、當(dāng)對(duì)蝸桿傳動(dòng)的效率進(jìn)行初步計(jì)算時(shí)，可近似取以下數(shù)值： 1）閉式傳動(dòng)，當(dāng) z1＝1時(shí)， ＝0.7～0.75；當(dāng)z1＝2時(shí)， ＝0.75～0.82；當(dāng)z1＝4時(shí)， ＝0.87～0.92；自鎖時(shí) <0.5。 2）開式傳動(dòng)，當(dāng)z1＝1、2時(shí)， ＝0.6～0.7；,3、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算,由于蝸桿傳動(dòng)效率較低，發(fā)熱量大，潤(rùn)滑油溫升增加，粘度下降，潤(rùn)滑狀態(tài)惡劣，導(dǎo)致齒面膠

32、合失效。所以對(duì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的蝸桿傳動(dòng)必須作熱平衡計(jì)算。蝸桿傳動(dòng)中，摩擦損耗功率為： 自然冷卻時(shí)，從箱體外壁散發(fā)的熱量折合的相當(dāng)功率為：,熱平衡的條件是：在允許的潤(rùn)滑油工作溫升范圍內(nèi)，箱體外表面散發(fā)出熱量的相當(dāng)功率應(yīng)大于或等于傳動(dòng)損耗的功率，即 也即： ≥ →,其中： 為箱體表面散熱系數(shù)，一般取 ＝8.5

33、～17.5W/(m2·°C)，通風(fēng)條件良好（如箱體周圍空氣循環(huán)好、外殼上無灰塵雜物等）時(shí)，可以取大值，否則取小值。 A為箱體散熱面積（m2），散熱面積是指箱體內(nèi)表面被潤(rùn)滑油浸到（或飛濺到），而外表面又能被自然循環(huán)的空氣所冷卻的面積。一般可按下式估算：,為周圍空氣的溫度，一般取20°。 為熱平衡時(shí)的工作溫度（°C），一般應(yīng)小于60～75°C，最高不超過80°

34、;C。 若潤(rùn)滑油的工作溫度 超過允許值或散熱面積不足時(shí)，應(yīng)該采用辦法提高散熱能力。,提高散熱能力的常用辦法見如圖所示：,1）在箱體外表面加散熱片以增加散熱面積；,2）在蝸桿的端面安裝風(fēng)扇，加速空氣流通，提高散熱系數(shù)，可取 ＝18～35W/(m2·°C)；3）在油池中安放蛇形水管，用循環(huán)水冷卻；4）采用壓力噴油循環(huán)冷卻。,§6.5 蝸桿及蝸輪的結(jié)構(gòu),蝸桿因?yàn)橹睆讲淮螅Ｅc軸做