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蜗杆的螺旋部分直径不大，所以常和轴制成一体，称为蜗杆轴，如图3－59所示。

蜗轮常见的结构有整体式和组合式两种。铸铁蜗轮和小尺寸的青铜蜗轮常采用整体式结构［图3－60（a）］。尺寸较大时，为节省贵金属多采用组合式，齿圈（轮缘）用青铜，而轮芯用钢或铸铁。它们的组合方式有：过盈配合加紧定螺钉［图3－60（b）］；用绞制孔加螺栓联接［图3－60（c）］；镶铸式，即将青铜齿圈浇铸在铸铁轮芯上［图3－60（d）］。

例3－4 设计一单级阿基米德蜗杆减速机。已知电动机功率P₁=7.5kW，转速n₁=960r/min，输出轴转速n₂=60r/min，单向传动，载荷平稳，长期连续运转。

解：

减速机属于闭式传动，钢制蜗杆的强度较好，而蜗轮的强度问题主要考虑其齿面接触疲劳强度。由于长期连续运行，还应进行热平衡计算。

（1）选择材料并确定其许用应力

蜗杆选45钢经表面淬火，估计齿面硬度约45HRC,蜗轮材料选用ZCuSn5Pbl砂模铸造,查表3-24,得[s]_H=150MPa。

（2）选择蜗杆头数、蜗轮齿数

传动比i=960/60=16，查表3－22取

z₁=2

z₂=iz₁=16×2＝32

（3）确定蜗轮轴上的扭矩

取蜗杆传动效率h=0.82

T₁=9.55×10³×P/n₁=9.55×10³×12.5/320=0.373×10³N·m

（4） 齿面接触强度计算

取载荷系数K=1.2

m³

查表3－21，取m=10mm,d₁=160mm

（5）滑动速度与主要几何尺寸

蜗杆导程角g=arctg(z₁m/d₁)=2×10/160=7.125 度

蜗杆分度圆周速度

m/s

滑动速度v_s=v₁/cosg=8.05/cos7.125=8.1　m/s

蜗轮分度圆直径d₂=mz₂=10×32=320 mm

中心距a=1/2×(d₁+d₂)=1/2×(160+320)=240　mm

（6）热量衡算

取环境温度t₀=200C；润滑油工作温度t=70℃；

散热系数K=13=W/(m2·℃)；P₁=7.5kW；h＝0.82

所需散热面积m²