蝸輪常見的結(jié)構(gòu)有整體式和組合式兩種。鑄鐵蝸輪和小尺寸的青銅蝸輪常采用整體式結(jié)構(gòu)［圖3－60（a）］。尺寸較大時，為節(jié)省貴金屬多采用組合式，齒圈（輪緣）用青銅，而輪芯用鋼或鑄鐵。它們的組合方式有：過盈配合加緊定螺釘［圖3－60（b）］；用絞制孔加螺栓聯(lián)接［圖3－60（c）］；鑲鑄式，即將青銅齒圈澆鑄在鑄鐵輪芯上［圖3－60（d）］。

　　例3－4 設(shè)計一單級阿基米德蝸桿減速機。已知電動機功率P₁=7.5kW，轉(zhuǎn)速n₁=960r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速n₂=60r/min，單向傳動，載荷平穩(wěn)，長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。

　　解：

　　減速機屬于閉式傳動，鋼制蝸桿的強度較好，而蝸輪的強度問題主要考慮其齒面接觸疲勞強度。由于長期連續(xù)運行，還應(yīng)進行熱平衡計算。

　?。?）選擇材料并確定其許用應(yīng)力

　　蝸桿選45鋼經(jīng)表面淬火，估計齒面硬度約45HRC,蝸輪材料選用ZCuSn5Pbl砂模鑄造,查表3-24,得[s]_H=150MPa。

　　（2）選擇蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)

　　傳動比　i=960/60=16，查表3－22取

z₁=2

　　　　　z₂=iz₁=16×2＝32

　?。?）確定蝸輪軸上的扭矩

　　取蝸桿傳動效率h=0.82

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

?。?） 齒面接觸強度計算

　　取載荷系數(shù) K=1.2

m³

　　　　　查表3－21，取m=10mm,d₁=160mm

　?。?）滑動速度與主要幾何尺寸

　　　　蝸桿導(dǎo)程角　　g=arctg(z₁m/d₁)=2×10/160=7.125 度

　　　　蝸桿分度圓周速度　　

m/s

　　　　滑動速度 　　v_s=v₁/cosg=8.05/cos7.125=8.1　m/s

　　　　蝸輪分度圓直徑 d₂=mz₂=10×32=320 mm

　　　　中心距 　　a=1/2×(d₁+d₂)=1/2×(160+320)=240　mm

　?。?）熱量衡算

　　取環(huán)境溫度t₀=200C；潤滑油工作溫度t=70℃；

　　散熱系數(shù)K=13=W/(m2·℃)；P₁=7.5kW； h＝0.82

　　所需散熱面積 　m²