涡轮蜗杆传动 共24页
蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆传动的主要参数啮合条 件与旋向判别
• 模数 压力角
• 蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等。 • 蜗杆的轴向压力角和蜗轮的端面压力角相
等。
蜗轮蜗杆的旋向
• 判断蜗轮相对于蜗杆的转向用左手或右手法则， 挡蜗杆为右旋（蜗杆也分左右旋且判断方法与斜 齿轮方向判断方法相同）时用右手法则，蜗轮蜗 杆减速机蜗杆为左旋时用左手法则。弯曲四指， 是指向蜗杆的旋向方向（直箭头表示蜗杆可见侧 的圆周运动方向），则拇指的反方向就是涡轮相 对于蜗杆的运动方向，蜗杆减速机中蜗杆、涡轮 转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的 旋向及其旋转方向。
蜗轮蜗杆的结ห้องสมุดไป่ตู้、材料及润滑
• 1、蜗杆结构
蜗轮和蜗杆常用材料
• 蜗杆常用钢材制造，蜗轮常用有色金属 （铜合金，铝合金）制造。
• 青铜是金属冶铸史上最早的合金。在纯铜 （紫铜）中加入锡或铅的合金。
蜗轮蜗杆传动的失效和润滑
• 蜗轮蜗杆传动摩擦产生的热量较大，工作 时需要有良好的润滑条件，润滑的目的是 减摩与散热，以调高传动的效率，防止胶 合及减少磨损。润滑方式有油池润滑和喷 油润滑。
蜗轮
与蜗杆组成交错轴齿副且轮齿沿着齿宽 方向呈内凹弧形的斜齿轮称为蜗轮。
蜗轮蜗杆的自锁
• 具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗 杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗 杆转动。蜗轮蜗杆减速机中蜗杆螺旋角较 小时，如单头蜗杆，在蜗杆停止转动时， 蜗轮给蜗杆一个反向滑力，不能使蜗杆反 向转动，这种现象叫蜗杆自锁。
蜗轮蜗杆传动
2019.10
作用
• 用于传递空间垂直交错两轴间的运动和力。 • 特点：传动比大，结构紧凑。
蜗轮蜗杆传动概述
• 蜗轮蜗杆传动是用来传递空间相互垂直不 相交的两轴间的运动或动力的传动机构。 蜗轮蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。蜗杆为 主动件，带动蜗轮转动。
蜗轮蜗杆传动概述
蜗轮蜗杆传动概述蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种工业设备和机械装置中。
它通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来传递动力和转矩，具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点。
下面将对蜗轮蜗杆传动进行概述。
蜗轮蜗杆传动是一种副动副。
副动副是指在传动过程中，动力从一个运动副传递到另一个运动副，而不改变传动方向的一类传动方式。
在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动副，即输入动力的一方，而蜗轮则是被动副，即输出动力的一方。
这种传动方式可以实现大范围的传动比，通常在10:1至100:1之间。
蜗轮蜗杆传动的结构相对简单，占用空间小。
蜗杆是一种类似螺旋的零件，其螺旋线与蜗轮的齿轮相啮合。
蜗杆一般由高硬度的材料制成，如合金钢，以提高其耐磨性和传动效率。
而蜗轮则由灰铸铁或铜制成，以增加其齿轮的强度和耐用性。
蜗轮蜗杆传动的传动过程相对平稳，减少了传动中的冲击和振动。
这是因为蜗杆的螺旋线与蜗轮齿轮的啮合角度较大，一般在5°至15°之间。
这种大的啮合角度使得蜗轮蜗杆传动具有相对较高的传动效率和较低的噪声水平。
此外，蜗轮蜗杆传动还具有一定的自锁性，即在无外力作用下，蜗轮很难被反向转动，这在一些需要保持位置稳定的设备中具有重要作用。
蜗轮蜗杆传动具有广泛的应用领域。
它常用于各种机械装置中，如起重机、输送带、机床等。
在起重机中，蜗轮蜗杆传动可以提供大的传动比，使得起重机能够承载较大的负荷。
在输送带中，蜗轮蜗杆传动可以提供稳定的传动，并且能够适应不同的工作环境。
在机床中，蜗轮蜗杆传动可以提供精确的位置控制和平稳的转速控制。
蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点。
它在各种机械装置和工业设备中得到了广泛应用，发挥着重要的作用。
(完整版)_蜗轮蜗杆传动
对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆有足够的刚度。
第十二章 蜗杆传动
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
➢ 如图所示蜗杆螺旋面与分度圆柱的交线为螺旋线。
d1
d1
px px pz
导程pz z1 px1 z1m
第十二章 蜗杆传动
§12-1 蜗杆传动的特点和类型 §12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 §12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
§12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
§12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
《机械设计基础 》
Northwest A&F University
由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了 限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标 准蜗杆分度圆直径d1（参见表12-1）。
直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数q。即：
q d1 m
是导出值
d1 = q m≠z1m
当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，
第一节 蜗杆传动的特点和类型
nn
阿基米德螺线
n
n
2 nn
n
n
阿基米德蜗杆(ZA)
轴面---直线
延伸渐开线 延伸渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀具平面垂直于螺线 特点：端面---延伸渐开线
法面---直线
第十二章 蜗杆2传动
Northwest A&F University
第一节 蜗杆传动的特点和类型
渐开线
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳； 齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；
蜗轮蜗杆传动
三、蜗杆蜗轮旋向和转向的判别
1、蜗杆蜗轮螺旋方向的判定
蜗杆蜗轮有左旋右旋之分，判定方法采用右手法则：
伸出右手，手心对着自己，四个手指的方向与蜗杆 或蜗轮轴线的方向一致，大拇指自然伸出，齿向与 右手大拇指指向相同，为右旋蜗杆或蜗轮，反之则 为左旋。
蜗杆传动
蜗杆传动主要由蜗杆和涡 轮组成。主要用于传递交错 轴之间的运动和动力；两轴 交错一般为90°；通常蜗杆 为主动件，涡轮为从动件。
蜗杆外形类似于螺杆，有左 旋和右旋、单头和多头之分； 涡轮的形状与斜齿轮相似， 但轮齿沿齿宽方向呈弧形， 以改善齿面的接触情况。
一、蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆（ ZA蜗杆）
右旋蜗杆：伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 旋转方向与大拇指指向相反。
左旋蜗杆：用左手判断，方法一样。
右旋蜗杆
左旋蜗杆
普通圆柱蜗杆传动 渐开线蜗杆 （ZI蜗杆）
圆柱蜗杆传动
法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）
圆弧圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳； 齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；
锥蜗杆传动 重合度大；承载能力和效率较高。
二、蜗杆传功的特点及应用
蜗杆传动与齿轮传动相比，主要有以下特点： 1、传动比大且准确，结构紧凑； 2、传动平稳，噪声小； 3、具有自锁性； 4、传动效率 用左（右）手法则确定蜗轮的转向：
右旋蜗杆：伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 旋转方向与大拇指指向相反。
左旋蜗杆：用左手判断，方法一样。
举例分析、课堂练习
机械设计基础第12章蜗轮蜗杆
机械设计基础第12章蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构，广泛应用于机械设备中。
蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动比大、传动平稳等特点，在机械设计中有着重要的应用价值。
蜗轮蜗杆传动是一种通用型的不可逆传动，典型的结构包括蜗轮和蜗杆两个部分。
蜗轮是一种螺旋状的齿轮，其齿面与蜗杆的蜗杆螺旋面相配合。
蜗杆是一种具有螺旋线形状的轴，其作为传动元件，通过旋转运动驱动蜗轮。
蜗轮齿与蜗杆螺旋线的位置关系使得蜗轮只能顺时针旋转，而无法逆时针旋转。
这种结构特点决定了蜗轮蜗杆传动是一种不可逆传动。
蜗轮蜗杆传动的主要工作原理是靠蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面的啮合来实现传动。
在传动过程中，蜗杆通过旋转带动蜗轮转动，从而实现动力传递。
由于蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面接触面积小，所以传动效率相对较低。
为了提高传动效率，降低摩擦损失，需要在蜗轮齿面和蜗杆螺旋面之间添加润滑油。
蜗轮蜗杆传动具有很高的传动比，可达到1:40以上，因此在机械设备中常常使用蜗轮蜗杆传动来实现大速比的传动。
例如在起重机构中，通常采用蜗轮蜗杆传动来提高起重高度。
此外，蜗轮蜗杆传动还可以实现两个轴的不同速度传动，例如在机械车床中使用蜗轮蜗杆传动来实现工件的不同转速。
在机械设计中，蜗轮蜗杆传动的设计需要根据实际应用情况确定传动比、工作环境要求等参数。
首先需要确定传动比，在确定传动比的同时要考虑传动效率和传动正反转的能力。
其次，需要根据工作环境来选择蜗杆和蜗轮的材料，以提高传动的可靠性和耐用性。
还需要注意蜗杆和蜗轮的几何尺寸和配合精度，以保证传动的准确性和稳定性。
此外，在设计过程中还需要进行强度校核、轴承选择等工作，以确保传动的安全可靠。
总之，蜗轮蜗杆传动在机械设计中具有重要的应用价值。
它的特点是传动比大、传动平稳，适用于需要大速比、不可逆传动的场合。
在设计蜗轮蜗杆传动时，需要根据实际应用情况，确定传动比、材料、尺寸、配合精度等参数，以保证传动的稳定性和可靠性。
机械课件第12章蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆的设计流程
确定传动比
根据实际需求确定蜗轮蜗杆的传动比 ，以满足工作要求。
设计蜗轮蜗杆的结构
根据实际应用需求，设计蜗轮蜗杆的 结构，包括蜗杆的长度、直径、螺旋
线方向等。
选择设计参数
根据工作条件和强度要求，选择合适 的模数、压力角、蜗杆直径等设计参 数。
蜗轮蜗杆传动由两个交错轴线、相互咬合的蜗轮 02 和蜗杆组成，通过蜗轮的旋转带动蜗杆的旋转。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平 03 稳、自锁等特点，广泛应用于各种机械传动系统
中。
蜗轮蜗杆的传动比计算
01 蜗轮蜗杆的传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿 数，即i=z2/z1。
02 传动比的大小取决于蜗轮和蜗杆的齿数比，可以 根据实际需求选择合适的齿数比来满足不同的传 动要求。
02 传动比的计算是蜗轮蜗杆设计中的重要参数，对 于确定传动系统的性能和尺寸至关重要。
蜗轮蜗杆的效率分析
1
蜗轮蜗杆的效率受到多种因素的影响，包括润滑 条件、齿面摩擦、齿面磨损、制造精度等。
2
在理想情况下，蜗轮蜗杆的传动效率可以达到 90%以上，但在实际应用中，由于各种因素的影 响，效率可能会降低。
校核强度和稳定性
根据设计参数和实际工况，对蜗轮蜗 杆进行强度和稳定性的校核，确保其 能够满足工作要求。
蜗轮蜗杆的制造工艺
01
02
03
铸造工艺
通过铸造方法制造蜗轮蜗 杆的毛坯，常用的铸造工 艺有砂型铸造、金属型铸 造等。
切削加工
对铸造毛坯进行切削加工 ，以获得精确的外形和尺 寸，包括车削、铣削、磨 削等加工方式。
蜗轮蜗杆传动的基本知识
板书设计或授课提纲课堂教学安排整顿纪律，清点人数。
人员安全教育及预防突发情况的准备在上一节课我们了解了齿轮传动的相关知识内容，那这节课让我们一起学习一下关于蜗轮蜗杆传动的知识吧。
一、蜗轮蜗杆传动的基本知识1.定义蜗轮蜗杆传动是用来传递空间互相垂直而不相交的两轴间的运动或动力的传动机构(1）只有一个或几个螺旋齿的斜齿轮就是蜗杆(2）蜗杆的类型很多，如阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆、锥面包络圆柱蜗杆和圆弧圆柱蜗杆(3）阿基米德蜗杆的轴向齿廓是直线，法向齿廓为渐开线老师：既然我们了解了什么是蜗杆嘛，什么是涡轮了，请大家阅读书本思考并回答问题。
二、蜗轮(1）与蜗杆组成交错轴齿轮副且轮齿沿着齿宽方向呈内凹弧形的斜齿轮称为蜗轮(2)蜗轮一般在滚齿机上用与蜗杆形状和参数相同的滚刀或飞刀加工而成三、蜗轮蜗杆传动的特点1．特点(1）结构紧凑，工作平稳(2）无噪声、冲击和振动小(3）能得到很大的单级传动比(4）可实现自锁2．应用(1）两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合老师：关于蜗轮蜗杆传动适用于传动比较大，功率不太大的场所，还适用于哪些场所呢？请小组讨论并回答问题。
(2）卷扬机等起重机械中，起安全保护作用(3）机床、汽车、仪器、冶金机械(4）蜗轮一般需用贵重的减摩材料（如青铜)(5)不适用于大功率、长时间工作的场合一、蜗轮蜗杆传动的主要参数1．模数m、压力角(1）蜗杆的轴向模数m1和蜗轮的端面模数m2相等，且为标准值mx1=mt2=m(2）蜗杆的轴向压力角αx和蜗轮的端面压力角α t2相等，且为标准值aX1=at2=α.=20°2．蜗杆导程角y蜗杆导程角y:蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间所夹的锐角老师：请大家观看图片，小组讨论思考蜗杆分度圆直径和什么有关？3.蜗杆分度圆直径d蜗杆分度圆直径d不仅与模数m有关，而且还与头数z和导程角v有关4．蜗杆直径系数qq=d/m5．蜗杆头数和蜗轮齿数蜗杆头数z1=1、2、4、6蜗轮齿数z=29～806.蜗轮蜗杆传动的传动比i7.蜗杆有左旋和右旋，蜗轮也有左旋和右旋。
蜗轮蜗杆传动特点及应用
蜗轮蜗杆传动特点及应用一、引言传动装置在机械工程中起到了至关重要的作用，它们能够将能量从一个地方传递到另一个地方，使得各种机械操作成为可能。
蜗轮蜗杆传动作为一种重要的传动方式，具有很多独特的特点和广泛的应用。
本文将围绕蜗轮蜗杆传动的特点和应用展开全面、详细且深入的探讨。
二、蜗轮蜗杆传动的基本原理蜗轮蜗杆传动是一种通过蜗杆通过滚动来驱动齿轮的传动机构。
在这一传动机构中，蜗杆为主动件，通过蜗杆与蜗轮之间的啮合，将旋转运动转化为轴向运动，从而驱动蜗轮旋转。
三、蜗轮蜗杆传动的特点1. 高减速比蜗轮蜗杆传动具有高减速比的特点，通常可以达到20:1甚至更高的比例。
这使得蜗轮蜗杆传动在需要大比例减速的场合得到广泛应用，例如工业机械中的输送带、提升装置等。
2. 紧凑结构由于蜗轮蜗杆传动通过蜗杆轴向运动来驱动蜗轮旋转，相较于其他传动装置，它具有更加紧凑的结构。
这使得蜗轮蜗杆传动在空间有限的场合得到广泛应用，例如汽车座椅调节机构、摄影器材中的快门装置等。
3. 自锁性蜗轮蜗杆传动具有很好的自锁性，即在停止工作时能够有效地防止反转。
这使得蜗轮蜗杆传动在需要防止自身反转的场合得到广泛应用，例如船舶中的锚组装、摩托车中的刹车装置等。
4. 高精度由于蜗轮蜗杆传动采用了滚动啮合，相较于其他传动装置，它具有更高的精度。
这使得蜗轮蜗杆传动在需要高精度传动的场合得到广泛应用，例如精密机床中的进给装置、数控机床中的伺服装置等。
四、蜗轮蜗杆传动的应用领域1. 工业机械蜗轮蜗杆传动在工业机械领域有着广泛的应用，例如：•输送机：蜗轮蜗杆传动可以实现输送带的准确传动和控制，广泛应用于生产线的各个环节。
•提升装置：蜗轮蜗杆传动可以提供高减速比和紧凑结构，适用于起重机、升降平台等设备的驱动。
2. 汽车制造蜗轮蜗杆传动在汽车制造领域也有广泛应用，例如：•汽车座椅调节机构：蜗轮蜗杆传动可以实现汽车座椅的前后调节和角度调节，为乘坐者提供舒适的驾乘体验。
《蜗杆蜗轮传动》课件
提高蜗杆蜗轮传动效率的方法
优化设计
通过改进蜗杆和蜗轮的几何形 状，降低摩擦和接触应力，从
而提高传动效率。
提高制造精度
采用高精度的加工设备和方法 ，确保蜗杆和蜗轮的制造精度 ，减少因制造误差导致的效率 损失。
选择合适的材料
根据工作条件选择具有优良力 学性能和摩擦特性的材料，如 耐磨性好的合金钢或陶瓷材料 。
效率损失分析
在分析效率时，需要考虑 各种损失因素，如摩擦损 失、接触应力损失等，这 些损失会影响传动效率。
蜗杆蜗轮传动的热平衡分析
热平衡概念
热平衡是指在一定的工作条件下 ，传动系统达到稳定状态时的温
度分布。
热源分析
蜗杆蜗轮传动中的热源主要包括摩 擦热和啮合过程中的能量损失。
散热方式
为了维持良好的热平衡，需要采取 有效的散热措施，如选择适当的润 滑油、合理布置散热片和加强通风 等。
3
多头蜗轮
蜗轮的齿数大于2，即蜗杆转一圈，蜗轮转过多 个齿。
按蜗杆转动方向分类
正向蜗杆
蜗杆的转动方向与蜗轮的旋转方 向相同。
反向蜗杆
蜗杆的转动方向与蜗轮的旋转方 向相反。
03 蜗杆蜗轮传动的参数
蜗杆蜗轮的模数
01
模数是蜗杆蜗轮传动的关键参数，它决定了蜗杆蜗轮的尺寸和 传动比。
02
模数的大小直接影响到蜗杆蜗轮的承载能力和使用寿命。
润滑
使用适当的润滑剂对蜗杆蜗轮进行润 滑，减少摩擦和磨损，提高传动效率 。
防锈处理
对蜗杆蜗轮进行防锈处理，防止金属 表面氧化和腐蚀，延长使用寿命。
更换磨损件与调整间隙
更换磨损件定期更换磨损严重蜗杆和蜗轮，确保传动系统的稳定性和可靠性。
调整间隙
工艺装配_蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆传动一、蜗杆传动的特色和类蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮构成的，用于传达空间交织两轴之间的运动和动力。
交织角一般为 90 °。
传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。
1、蜗杆传动的特色传动比大，一般i =10~80 ，最大可达 1000 ；重合度大，传动安稳，噪声低；构造紧凑，可实现反行程自锁；蜗杆传动的主要弊端齿面的相对滑动速度大，效率低；发热量大，不宜大功率、长时间连续工作，蜗轮齿圈用青铜制造，成本较高。
2、应用围：主要用于中小功率，中断工作的场合。
宽泛用于机床、冶金、矿山及起重设施中。
3、蜗杆传动的种类圆柱蜗杆传动环面蜗杆锥蜗杆二、蜗杆传动的精度等级现国标规定一般圆柱蜗杆传动共12 个精度等级， 1 级最高， 12 级最低。
关于动力传动，常用6~9 级。
6 级——精细级高速重载齿轮传动（减速箱，汽车，飞机）涡轮圆周速度V ≥10m/s 时；7 级——精细V＜ 7.5m/s 时；8 级——中等精度一般机械中不要求特别精准的齿轮V＜5m/s 时；9 级——低精度精度要求低，低速下工作的齿轮V ≤1.5m/s 时蜗杆和配对涡轮一般取同样的精度等级。
三、螺杆旋向的分类及辨别方法蜗杆旋向分为：左旋和右旋，此中以右旋最为常用。
辨别方法：把蜗杆立起来看螺旋线哪边高，左侧高为左旋，右侧高为右旋。
左旋右旋螺杆还有单头和多头之分用手势确立蜗轮的转向：右旋蜗杆：伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的切向速度 v p2的方向与拇指指向同样。
左旋蜗杆：用右手判断，方法同样。
四、蜗杆传动的主要参数1、中间平面：经过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。
蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）确立。
在主平面，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。
2、模数 m 和压力角α模数 m 是决定齿轮尺寸的一个基本参数。
模数m = 分度圆直径 d / 齿数 z。
（注：在齿顶圆和齿根圆之间，规定必定直径为 d 的圆，作为计算齿轮各部分尺寸的基准，并把这个圆称为分度圆）此中模数 m 的标准值以下（优先采纳第一系列）：压力角：压力角是若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。
蜗轮蜗杆传动的应用和特点
蜗轮蜗杆传动的应用和特点研究了这么久蜗轮蜗杆传动，总算发现了一些门道。
先说说蜗轮蜗杆传动的应用吧。
你看那种老式的升降机，就是工地上用来把东西运到高层的那种，好多就用的蜗轮蜗杆传动。
为啥呢？因为蜗轮蜗杆传动有个很大的优点就是能自锁。
我打个比方啊，就好比一个斜坡上有个东西，它自己不会滑下来一样。
在升降机里，要是人站在上面运到半空中，电机突然停了，因为有蜗轮蜗杆传动的自锁特性，平台也不会突然掉下去，就特别安全。
还有啊，在汽车的转向装置里有时候也有它的身影。
我最开始还疑惑呢，汽车里为啥要用这个，后来才知道，蜗轮蜗杆传动可以有比较大的传动比。
就像小齿轮带动大齿轮，转几圈小齿轮，大齿轮才转一点点，这样咱们转动方向盘比较轻松就能让车轮有很大幅度的转向。
不过这里面也有我不明白的地方，汽车转向装置里用蜗轮蜗杆传动的话，它是怎么做到既轻便又准确的呢？再来说说它的特点吧。
刚刚提到的能自锁算是一个很大的特点了。
然后就是传动比大，就像我刚刚说的方向盘那种例子。
而且传动的时候啊，它比较平稳。
我记得看到过一个机械模型，里面的蜗轮蜗杆传动，在工作的时候就没有很大的抖动或者震动的情况。
还有啊，它相对来说结构比较紧凑，在比较小的空间里就能放下。
比如说有些精密的小仪器，里面空间有限，但是用了蜗轮蜗杆传动就能很好地完成动力传递的任务。
这个特点我一开始没注意到，后来看到那个小仪器里的构造才发现。
不过蜗轮蜗杆传动也有缺点，传动效率相对低一些，就好比这个动力经过蜗轮蜗杆传动的时候，有一部分能量会被浪费掉，有点像咱们用水管送水，中间有小窟窿，水会漏出去一些那样。
总之，蜗轮蜗杆传动虽然有缺点，但在很多场景下，它的优点可是非常突出的，不然也不会有那么多地方用它了。
蜗轮蜗杆传动原理
蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。
蜗轮蜗杆传动有如下特点：1）结构紧凑、并能获得很大的传动比，一般传动比为7-80。
2) 工作平稳无噪音3) 传动功率范围大4）可以自锁5）传动效率低，蜗轮常需用有色金属制造。
蜗杆的螺旋有单头与多头之分。
传动比的计算如下：I=n1/n2=z/Kn1-蜗杆的转速 n2-蜗轮的转速 K-蜗杆头数 Z-蜗轮的齿数蜗轮及蜗杆机构一、用途：蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。
蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当於齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。
二、基本参数：模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取0.2）。
其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即蜗轮轴面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值，三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等於蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等於蜗杆的轴面压力角且为标准值，即==m ，==2 当蜗轮蜗杆的交错角为时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。
四、几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同，需注意的几个问题是：蜗杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为，蜗轮的螺旋角，大则传动效率高，当小於啮合齿间当量摩擦角时，机构自锁。
引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目，使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时，q大则大，蜗杆轴的刚度及强度相应增大；一定时，q小则导程角增大，传动效率相应提高。
蜗杆头数推荐值为1、2、4、6，当取小值时，其传动比大，且具有自锁性；当取大值时，传动效率高。
与圆柱齿轮传动不同，蜗杆蜗轮机构传动比不等於，而是，蜗杆蜗轮机构的中心距不等於，而是。
蜗轮蜗杆减速机传动原理详解
蜗轮蜗杆减速机传动原理详解蜗杆传动：蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。
蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。
1.简介蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。
蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。
蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过两齿。
2.特点(1)传动比大，结构紧凑。
蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。
从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I可达1000。
这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
(2)传动平稳，无噪音。
因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音都比较小(3)具有自锁性。
蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。
(4)蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。
尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。
(5)发热量大，齿面容易磨损，成本高。
3.圆柱蜗杆圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。
蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。
①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。
阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。
在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。
②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。
蜗轮蜗杆传动工作原理
蜗轮蜗杆传动工作原理要说这蜗轮蜗杆传动啊，可真是个巧妙的东西，你得听我细细给你道来。
那天，我正好在车间里头转悠，瞅见那机器上的蜗轮蜗杆，心里头就犯起了嘀咕：这玩意儿到底是怎么个转法？于是我就停下脚步，打算好好琢磨琢磨。
你看那蜗杆，它就像一根螺旋线缠绕在圆柱上，活像个调皮的小蛇。
而那蜗轮呢，则像是个布满牙齿的大圆盘子，等着蜗杆来跟它亲热。
蜗杆的螺旋线形状，一旋转起来，就自然而然地跟蜗轮的齿面啮合上了，你说这事儿神奇不神奇？我就琢磨着，这蜗轮蜗杆啊，它们之间的配合就像是咱们俩聊天，你说一句我接一句，顺溜得很。
蜗杆一转，蜗轮就跟着转，就像是咱们俩一唱一和，配合得那叫一个默契。
不过啊，这蜗轮蜗杆传动还有个特点，那就是单向传动。
也就是说，蜗杆能带着蜗轮转，但蜗轮却没法反过来带着蜗杆转。
这就像咱们俩聊天，只能是我问你答，你问我答，不能乱了套。
要说这蜗轮蜗杆传动的好处啊，那可多了去了。
它传动比大，能实现高速比的传动，就像咱们平时说的“以小搏大”，挺有意思的。
而且啊，它还能承受大负载，就像咱们俩抬个重东西，虽然累，但也能扛得住。
不过啊，它也有个缺点，那就是效率不高。
就像是咱们俩聊天，虽然聊得挺欢，但有时候也会觉得累，得停下来歇歇。
所以啊，这蜗轮蜗杆传动也得有个度，不能一直转个不停。
我记得那天，我还跟旁边的小李聊起了这蜗轮蜗杆传动。
他说：“老刘啊，你看这蜗轮蜗杆传动，就像是咱们俩的友谊，虽然有时候会有些摩擦，但始终还是紧紧地连在一起。
”我一听这话，心里头就暖洋洋的，觉得这小子说得还挺有道理。
所以啊，这蜗轮蜗杆传动啊，不仅是个机械原理，它还包含着咱们人与人之间的相处之道。
咱们得好好琢磨琢磨，才能把它用得更好，更顺手。
你说是不是这个理儿？。
蜗轮蜗杆传动.pptx
1. 力的大小
当两轴交错角为90°时，各
力大小为：
Ft1
Fa 2
2T1 d1
Fa1
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr 2 Ft 2 tg
(12 5) (12 6) (12 7)
式中：T2=T1iη，η为蜗杆传动的效率。
第十二章 蜗杆传动
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
表12-3 蜗杆传动的几何尺寸计算
名称 分度圆直径
齿顶高 齿根高
齿顶圆直径
齿根圆直径
蜗杆导程角
蜗轮螺旋角 径向间隙 标准中心距
第十二章 蜗杆传动
符号
d
ha hf da
df
c
a
计算公式
蜗杆
蜗轮
d1 mq
d 2 mz
ha m
法面---直线
第十二章 蜗杆2传动
第6页/共44页
第一节 蜗杆传动的特点和类型
渐开线
基圆
渐开线蜗杆(ZI)
加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切 特点：端面---渐开线
后两种蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿 基米德蜗杆。
第十二章 蜗杆传动
第7页/共44页
第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 一、圆柱蜗杆传动的主要参数:
1. 模数m和压力角α 中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。
主平面
β1 γ=β
第十二章 蜗杆传动
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第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。 是蜗杆的轴面
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的螺旋线方向和蜗杆的转向；
（2）在图上标出各轮轴向力的方向。
Fa4
解： （1）如图所示；
Fa3
（2）如图所示。
Ft1
Ft2
3 n3
Fa2
n1
Fa1 右旋
n1
题4 已知两蜗杆均为右旋，轴Ⅰ为输入轴,转向如图所示。试分析
（1）各蜗杆、蜗轮的螺旋线方向；
（2）轴 Ⅲ转向；
（3）蜗杆3和蜗轮2的受力方向
解：（1）各蜗杆、蜗轮的螺旋
按T2主动，求出应加在蜗杆上的扭矩T1 ：
T1 T2i21
T2 W
D 2
6087.3200
L=240
F
T2
2
F t 2
F
at
1
2
1
12.175105N m m
W
i21 Z1/Z2 1/ 63
1
tan( V) tan
tan 2.75 tan 6.3402
)
arctan Z1 a rc ta n 2 123143
q
9
1
tan tan( V
)
123143
V arctan fV arctan0.0181152
123
1
tan tan( V
)
tan(12tan31124331413152) 0.921
5.71V10.20
满足自锁条件。
(3)手柄转臂的长度
从动鼓轮上作用的扭矩
T2
W
D 2
T1i1 2
T1 F l
1 2
得出： W
D 2
F l i12
W D
5000 200
l 2
2 357mm
F i1 2 100 40 0.35
F r 1
1
（6）重物停在空中时蜗杆所受的力。
重物停在空中时属于反行程自锁，此时：
驱动力矩： T1 0
L=240
阻抗力矩：
T2
W
D 2
12.17105N m m
F t1
2T1 d1
20 90
0
Fa1 Ft2
2T2 d2
212.17105 3864N 630
F t2
2T2 d2
2375103 200
n1
3750N Fa1
F r 2 Ft2 tan 3750tan20
1360N Fr1
Fa2
n 1 Fa1
Ft2
n2
Fr1
Fa1 Fa2
Fr2
1 Ft1
Ft2
n 22
题2 判断图中各蜗杆、蜗轮的转向和螺旋线方向 （按构件1主动）画出各蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
Ft1
线方向均为右旋；
（2）轴 Ⅲ转向如图示；
Fa1
（3）3、2的受力方向如图示
Fr2
Fa2 Ft2
2
n2 n3
Ft2
Fr3 Fa3
3
Ft3
n2
题5 手动绞车采用圆柱蜗杆传动。已知：m=8mm， Z1 =1，
d1=80m， Z2 =40 ，卷筒直径 D=200mm。问： （1）欲使重物W上升1m，蜗杆应转多少转？
Fr1 1
Ft1
Fa1
Ft2
Fa2
Fr2 2
n2
n1
右旋
n1 1
Fr1
Fa1
Ft1
Fa2
Ft2
2
Fr2
n2
左旋
右旋
n1
Fa1 1
Fr2
Fa2
2
Ft1
Fr1
n2
Ft2
Ft1
2
Fr2
Ft2 Fa1
Fa2
n2
n1
Fr1 1
题3 如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。
已知输出轴上的圆锥齿轮的齿数Z4和转向n4： （1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动
（2）求蜗杆传动的啮合效率η1和
总效率η;
×
（3）求作用在蜗杆和蜗轮上作用力的 n1 n2
大小和方向；
F t2
F a1
（4）5年（每年按260天计算）功率损
n1
耗的费用(每度电按0.5元计算）。
解: （1）蜗杆的旋向,蜗轮的转向如图示； （2）求蜗杆传动的啮合效率η1和总效率η;
1
tan tan( V
系数fV=0.16(不计轴承摩擦损失），起重时，作用于手柄之力 F=200N。求： （1）蜗杆分度圆导程角γ,此机构是否自锁?
（2）起重、落重时蜗杆的转向（各用一图表示）；
（3）起重、落重时蜗杆的受力方向（用三个分力表示）；
（4）起重时的最大起重量及蜗杆所受的力（用三个分力表示），
重物的重量为W;
（5）落重时所需手柄推力及蜗杆所受的力（用三个分力表示）。
题6 如图所示为一蜗杆减速器，蜗杆轴输入功率P1=5.5KW，转速
n1=2920r/min，载荷平稳，单向转动，两班制工作，蜗杆和蜗轮间
的当量摩擦系数fV=0.018，模数，m=6mm，蜗杆直径系数q=9，蜗
杆头数Z1=2，蜗轮齿数Z2=60，考虑轴承效率及搅油损失η2=0.95. （1）确定蜗杆的旋向,蜗轮的转向;
（2）通过T1 和T５之间的关系求W。
T5 WD 2T1i15
已知：
η＝0.68， T1=10Nm，D=136mm
W2T1i15/D
5
D
3
H
由于：i15 i14i45
2
1
其中：i45nn54
Z5 Z4
4020 2
4
WW
i15 i14i45 42 080
W2T1i15/D210 113 0 3860 0.6880N 00
蜗轮蜗杆典型习题
题1. 如图所示，蜗杆主动，主动轮扭矩T1=20Nm，模数m=4mm， Z1=2，d1=50mm，传动比 i=25，蜗轮传动的啮合效率η =0.75。 n1=1000rpm,试确定： （1）蜗轮的齿数Z2；
（2）蜗杆的直径系数q 和导程角γ ；
（3）标准中心距a；
（4）相对滑动速度υ S； （5）蜗轮螺旋角β 2和蜗杆导程角γ 关系？ （6）蜗轮的转向；
2T1 d1
2 48000 mq
2 48000 69
×
667N F a
Fa1 Ft2
2T2 d2
2
2
4.97105 660
n1
n2
F t2
F a1
Fr2 Fnr11
2763N
Fr1 FR2 Ft2 tan2763tan201006.N
（4）5年（每年按260天计算）功率损耗的费用。
（2）自锁条件：
Z2 Z1
1.59 40 1
63.6r/m in
V
（2）自锁条件：
V
tan
Z1 q
1 10
( q d 1 8 0 10)
m8
arctan0.1 5.71
1 2
V arctan fV
arctan0.18
10.20
其中：
1
tan tan( )
tan5.7 0.35
tan(5.710.20)
题6 如图所示为一起重机减速装置，。已知各轮齿数Z1=Z2=20, Z3 =60，Z4=2，轮1 的转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试问：
（1）此重物是上升还是下降？ （2）设系统效率η＝0.68，为使重物上升，施加在轮1上的
0.432
T1 T2i211 2 .1 7 5 1 056 1 30 .4 3 28 3 4 9N m m
由： T1 F L
FT1 834934.8N L 240
虽然T2为驱动力矩，但该题反行程自锁， 若要重物自动下落，仍需蜗杆1主动， 且施加在蜗杆1上的驱动力矩T1为：
×
Fa2
输入功率： P5.5KW
F t1
工作功率： PW P0.8755.54.812KW n1 损耗功率： P f P P P(1)5.5(10.875)0.688KW
损耗功率费用：D (5 2 6 0 2 8 )P f 0 .57155元
题7 如图所示一开式蜗杆传动起重机构，蜗杆与蜗轮之间当量摩擦
驱动力T1=10Nm，问重物的重量是多少？
解：（1）通过传动比计算判断
5
D
重物升降。
3
H
i1H3 i143
i14 1
n1 n3
n4 n4
1i14
Z3 1 60 4
Z1
20
Z3 Z 1 n1
2
Fa4
1
4
n4
n5
Ft5
WW
轮1 和蜗杆4 转向相同。
由此可判断出蜗轮5 为逆时针转向，故重物上升。
W
满足自锁条件，能够自锁。
（2）起重、落重时蜗杆的转向；
（3）起重、落重时蜗杆的受力方向；
F a1
F r1
F a1
F a1 F r1
1
F t1
1
W
F t1
2
F a1
1
2 F t2
1
（4）起重时的最大起重量及蜗杆所受的力（用三个分力表示）， 重物的重量为W;
T2 T1i12WD/2
F
W 2T1 i12
（7）蜗轮蜗杆所受各力的大小和方向。
解:（1）求蜗轮的齿数Z2