蜗杆传动时,蜗轮
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缺点：①传动效率低，一般只有0.70～ 0.92，当有自锁时其效率低于0.5；②需用 较贵重的有色金属制造蜗轮。
一、蜗杆传动的润滑
目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效 率，防止胶合及减少磨损。
润滑方式：油池润滑、喷油润滑。 Nhomakorabea一、蜗杆传动的润滑
润滑原因：相对滑动速度大、发热大、温升高
润滑目的：减摩、散热。 润滑油的粘度和给油方法。 一般根据相对滑动速度选择润滑油的粘度和给油方法。
普通圆柱蜗杆
（按刀具位置不同）
延伸渐开线（法向直廓）蜗杆
渐开线蜗杆 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。
蜗杆分左旋和右旋。
蜗杆还有单头和多头之分。
左 旋
右 旋
三、蜗轮回转方向的判定
蜗杆传动时，蜗轮、蜗杆齿的旋向应一致， 即同为左旋或右旋。蜗轮的回转方向不仅与蜗 杆的回转方向有关，而且与蜗杆的旋向有关。 可用左（右）手定则来判定。 第一步：判断蜗杆或蜗轮的旋向
水管或用循环油冷却。
二、蜗杆传动的散热
风扇冷却
蛇形水管冷却
压力喷油冷却
本章小结
1．蜗杆传动的组成：蜗杆（主动件）、蜗轮（从动
件）。 2．蜗杆传动的类型和应用特点。 3．蜗轮回转方向的判定方法。 4．蜗轮蜗杆传动的主要参数：模数m、齿形角α、蜗杆
直径系数q、蜗杆导程角γ、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮 螺旋角β2。
第五章 蜗杆传动
§5－1 蜗杆传动概述 §5－2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件 §5－3 蜗杆传动的应用特点
生活中的实例
蜗杆传动应用举例
螺旋千斤顶、减速器、 分度头、观光电梯，你 知道吗？它们内部是使用
了什么机构呢？
§5－1 蜗杆传动概述
一、蜗杆传动的组成 二、蜗杆的分类 三、蜗轮回转方向的判定
蜗杆
蜗轮
1．蜗杆结构
一个齿轮，当它只具有一个或几个螺旋齿并且与蜗轮啮 合而组成交错轴齿轮副时，称为蜗杆。 蜗杆通常与轴合为一体。
2．蜗轮结构
一个齿轮，它作为一个交错轴齿轮副中的大齿轮而与配对 蜗杆相啮合时，称为蜗轮。
蜗轮常采用组合结构当分度圆直径大于100mm时，为节约贵 重材料，将蜗轮做成组合式结构。
3．可实现反行程自锁；当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间 的当量摩擦角时，机构具有自锁性。 4． 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，磨损较 严重，效率低；不适用于大功率长期连续工作。
5. 蜗轮的造价较高。
6、为了避免过热，需要良好的润滑条件和散热装置。
三、蜗杆传动的特点和应用
优点：①单级传动比大、结构紧凑；②传 动平稳、噪声和振动小；③适当选取蜗杆 传动参数，可以实现反行程自锁等。
5．蜗杆传动的正确啮合条件。
6．蜗杆传动润滑及散热方式。
作业7
一、填空题
1.蜗杆传动是由 和蜗轮组成的。
2.蜗杆传动通常由
带动蜗轮转动，并传递运
动和动力。
3.蜗杆和蜗轮的轴线在空间是互相交错布置的，通
常交错角为 度。
4.蜗杆传动的主要优点是结构紧凑，传动比 。
作二、业选7择题
1.通常情况下，蜗杆传动中
图例解析（一）
右旋 向左（逆时针）
图例解析（二）
小结
1．蜗杆传动的组成：
蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。
2．蜗轮回转方向的判定方法。
1）右手定则 2）左 、右手法则
随堂练习
(1) (3)
(2)
§5－2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件
一、蜗杆传动的主要参数 二、蜗杆传动的正确啮合条件
§5－2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件
是主动件。
A、蜗杆
B、蜗轮
C、 二者都是
2.
应用广泛。
A、阿基米德蜗杆
B、渐开线蜗杆
3.在蜗杆传动中，蜗轮、蜗杆的旋向应 。
A、一致
B、不一致
三、判断题
1.蜗杆传动具有传动效率高的特点。（ ）
2.蜗杆传动具有传动比大的特点。（ ）
3.蜗杆传动不能实现自锁。 （ ）
铰制孔螺栓连接式
浇铸式
二、蜗杆的分类
按蜗杆形状
圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动
按蜗杆螺旋线方向
左旋蜗杆 右旋蜗杆
按蜗杆头数
单头蜗杆 多头蜗杆
二、蜗杆的类型
圆柱蜗杆
圆柱面蜗杆传动 结构简单,易加工
环面蜗杆
环面蜗杆传动 接触线长，承载能力强
阿基米德蜗杆
圆锥蜗杆
锥面蜗杆传动 重合度大，间隙可调
但当z2＜26时，啮合区要显著减小，将影响传动的平稳 性，通常规定z2 ≥28。 当z2＞80时，由于蜗轮直径较大，使得蜗杆的支承跨度 也相应增大，从而降低了蜗杆的刚度。 故在动力蜗杆传动中，常取z2=28～80。
二、蜗杆传动的正确啮合条件
1．在中间平面内，蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端 面模数mt2相等。即： mx1＝mt2
当v1> 4 m/s时，采用蜗杆在上的结构。 当vs > 10~15 m/s时，采用压力喷油润滑。
二、蜗杆传动的散热
由于蜗杆传动效率低、发热量大，若不及时散热，会 引起箱体内油温升高、润滑失效，导致轮齿磨损加剧， 甚至出现胶合。
⑴ 增加散热面积 合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片。
⑵提高表面散热系数 在蜗杆轴上装置风扇或在箱体油池内装设蛇形冷却
1．模数m、齿形角α
蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等，且 为标准值。
蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等， 且为标准值。
mx1＝mt2＝m αx1＝αt2＝α＝20°
2．蜗杆分度圆导程角γ
指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。
tanγ = px z1/πd1 = z1m / d1
4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2
设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2， 蜗杆的头数z1通常为1，2，4，6。 当要求蜗杆传动具有大的传动比或蜗轮主动自锁时，取
z1 =1，此时传动效率较低； 当要求蜗杆传动具有较高的传动效率时，取z1 =2，4，6。 为了避免蜗轮轮齿发生根切，理论上应使z2不小于17。
一、蜗杆传动的组成
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件） 带动蜗轮（从动件）转动，用于传递空间交错两轴之间 的运动和动力。交错角一般为90°。传动中一般蜗杆是 主动件，蜗轮是从动件
蜗杆
蜗轮
一、蜗杆传动的组成
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆 （主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运 动和动力。
油池润滑： 蜗杆下置时，浸油深度应为蜗杆的一个齿高； 给油方法：
喷油润滑 蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮外径的 1/6～1/3。
为减小搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深。蜗杆线速 度v2>4m/s时，常将蜗杆置于蜗轮之上，形成上置式传 动，由蜗轮带油润滑。
润滑方式的选择：
当vs≤ 5~10 m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失， 下置式蜗杆不宜浸油过深。
中间平面——对于两轴线垂直交错的阿基米德圆柱蜗 杆传动，通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为 中间平面。
是蜗杆的轴面 是蜗轮的端面
等效效果——相当于渐开 线齿轮与齿条的啮合传动。
主平面
一、蜗杆传动的主要参数
1．模数m、齿形角α 2．蜗杆分度圆导程角γ 3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2
3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、模数和其他参数必 须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形角与相配的蜗杆相同。
问题——为了保证蜗杆与配对蜗轮的正确啮合，只要 有一种尺寸的蜗杆，就得有一种对应的蜗轮滚刀。对于同 一模数，可以有很多不同直径的蜗杆，就要配备很多蜗轮 滚刀。
解决办法——为了使刀具标准化，限制滚刀的数目， 对一定模数m的蜗杆的分度圆直径d1作了规定，即规定了蜗 杆直径系数q，且q = d1/m。
2．在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的 端面齿形角αt2相等。即：αx1＝αt2
3．蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2 相等，且旋向一致。即：γ1＝β2
§5－3 蜗杆传动的应用特点
一、蜗杆传动的润滑 二、蜗杆传动的散热
补充 蜗杆传动的特点
1．传动比大，结构紧凑。一般 i =10~100，在不传递动力 的分度机构中，可达500以上。一对蜗杆蜗轮能实现这样 大的传动比，因此结构十分紧凑。 2．重合度大，传动平稳，噪声低；因啮合时为线接触，且 具有螺旋机构的特点，故其承载能力大，且传动平稳，几 乎无噪声。
第二步：判断蜗轮的回转方向
第一步：判断蜗杆或蜗轮的旋向
右手法则：
手心对着自己，四指顺 着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正 ，若齿向与右手拇指指向一 致，则该蜗杆或蜗轮为右 旋，反之则为左旋。
图例解析（一）
第二步：判断蜗轮的回转方向
左、右手法则：
左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四 指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表 蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为 蜗轮上啮合点的线速度方向。
一、蜗杆传动的润滑
目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效 率，防止胶合及减少磨损。
润滑方式：油池润滑、喷油润滑。 Nhomakorabea一、蜗杆传动的润滑
润滑原因：相对滑动速度大、发热大、温升高
润滑目的：减摩、散热。 润滑油的粘度和给油方法。 一般根据相对滑动速度选择润滑油的粘度和给油方法。
普通圆柱蜗杆
（按刀具位置不同）
延伸渐开线（法向直廓）蜗杆
渐开线蜗杆 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。
蜗杆分左旋和右旋。
蜗杆还有单头和多头之分。
左 旋
右 旋
三、蜗轮回转方向的判定
蜗杆传动时，蜗轮、蜗杆齿的旋向应一致， 即同为左旋或右旋。蜗轮的回转方向不仅与蜗 杆的回转方向有关，而且与蜗杆的旋向有关。 可用左（右）手定则来判定。 第一步：判断蜗杆或蜗轮的旋向
水管或用循环油冷却。
二、蜗杆传动的散热
风扇冷却
蛇形水管冷却
压力喷油冷却
本章小结
1．蜗杆传动的组成：蜗杆（主动件）、蜗轮（从动
件）。 2．蜗杆传动的类型和应用特点。 3．蜗轮回转方向的判定方法。 4．蜗轮蜗杆传动的主要参数：模数m、齿形角α、蜗杆
直径系数q、蜗杆导程角γ、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮 螺旋角β2。
第五章 蜗杆传动
§5－1 蜗杆传动概述 §5－2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件 §5－3 蜗杆传动的应用特点
生活中的实例
蜗杆传动应用举例
螺旋千斤顶、减速器、 分度头、观光电梯，你 知道吗？它们内部是使用
了什么机构呢？
§5－1 蜗杆传动概述
一、蜗杆传动的组成 二、蜗杆的分类 三、蜗轮回转方向的判定
蜗杆
蜗轮
1．蜗杆结构
一个齿轮，当它只具有一个或几个螺旋齿并且与蜗轮啮 合而组成交错轴齿轮副时，称为蜗杆。 蜗杆通常与轴合为一体。
2．蜗轮结构
一个齿轮，它作为一个交错轴齿轮副中的大齿轮而与配对 蜗杆相啮合时，称为蜗轮。
蜗轮常采用组合结构当分度圆直径大于100mm时，为节约贵 重材料，将蜗轮做成组合式结构。
3．可实现反行程自锁；当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间 的当量摩擦角时，机构具有自锁性。 4． 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，磨损较 严重，效率低；不适用于大功率长期连续工作。
5. 蜗轮的造价较高。
6、为了避免过热，需要良好的润滑条件和散热装置。
三、蜗杆传动的特点和应用
优点：①单级传动比大、结构紧凑；②传 动平稳、噪声和振动小；③适当选取蜗杆 传动参数，可以实现反行程自锁等。
5．蜗杆传动的正确啮合条件。
6．蜗杆传动润滑及散热方式。
作业7
一、填空题
1.蜗杆传动是由 和蜗轮组成的。
2.蜗杆传动通常由
带动蜗轮转动，并传递运
动和动力。
3.蜗杆和蜗轮的轴线在空间是互相交错布置的，通
常交错角为 度。
4.蜗杆传动的主要优点是结构紧凑，传动比 。
作二、业选7择题
1.通常情况下，蜗杆传动中
图例解析（一）
右旋 向左（逆时针）
图例解析（二）
小结
1．蜗杆传动的组成：
蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。
2．蜗轮回转方向的判定方法。
1）右手定则 2）左 、右手法则
随堂练习
(1) (3)
(2)
§5－2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件
一、蜗杆传动的主要参数 二、蜗杆传动的正确啮合条件
§5－2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件
是主动件。
A、蜗杆
B、蜗轮
C、 二者都是
2.
应用广泛。
A、阿基米德蜗杆
B、渐开线蜗杆
3.在蜗杆传动中，蜗轮、蜗杆的旋向应 。
A、一致
B、不一致
三、判断题
1.蜗杆传动具有传动效率高的特点。（ ）
2.蜗杆传动具有传动比大的特点。（ ）
3.蜗杆传动不能实现自锁。 （ ）
铰制孔螺栓连接式
浇铸式
二、蜗杆的分类
按蜗杆形状
圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动
按蜗杆螺旋线方向
左旋蜗杆 右旋蜗杆
按蜗杆头数
单头蜗杆 多头蜗杆
二、蜗杆的类型
圆柱蜗杆
圆柱面蜗杆传动 结构简单,易加工
环面蜗杆
环面蜗杆传动 接触线长，承载能力强
阿基米德蜗杆
圆锥蜗杆
锥面蜗杆传动 重合度大，间隙可调
但当z2＜26时，啮合区要显著减小，将影响传动的平稳 性，通常规定z2 ≥28。 当z2＞80时，由于蜗轮直径较大，使得蜗杆的支承跨度 也相应增大，从而降低了蜗杆的刚度。 故在动力蜗杆传动中，常取z2=28～80。
二、蜗杆传动的正确啮合条件
1．在中间平面内，蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端 面模数mt2相等。即： mx1＝mt2
当v1> 4 m/s时，采用蜗杆在上的结构。 当vs > 10~15 m/s时，采用压力喷油润滑。
二、蜗杆传动的散热
由于蜗杆传动效率低、发热量大，若不及时散热，会 引起箱体内油温升高、润滑失效，导致轮齿磨损加剧， 甚至出现胶合。
⑴ 增加散热面积 合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片。
⑵提高表面散热系数 在蜗杆轴上装置风扇或在箱体油池内装设蛇形冷却
1．模数m、齿形角α
蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等，且 为标准值。
蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等， 且为标准值。
mx1＝mt2＝m αx1＝αt2＝α＝20°
2．蜗杆分度圆导程角γ
指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。
tanγ = px z1/πd1 = z1m / d1
4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2
设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2， 蜗杆的头数z1通常为1，2，4，6。 当要求蜗杆传动具有大的传动比或蜗轮主动自锁时，取
z1 =1，此时传动效率较低； 当要求蜗杆传动具有较高的传动效率时，取z1 =2，4，6。 为了避免蜗轮轮齿发生根切，理论上应使z2不小于17。
一、蜗杆传动的组成
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件） 带动蜗轮（从动件）转动，用于传递空间交错两轴之间 的运动和动力。交错角一般为90°。传动中一般蜗杆是 主动件，蜗轮是从动件
蜗杆
蜗轮
一、蜗杆传动的组成
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆 （主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运 动和动力。
油池润滑： 蜗杆下置时，浸油深度应为蜗杆的一个齿高； 给油方法：
喷油润滑 蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮外径的 1/6～1/3。
为减小搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深。蜗杆线速 度v2>4m/s时，常将蜗杆置于蜗轮之上，形成上置式传 动，由蜗轮带油润滑。
润滑方式的选择：
当vs≤ 5~10 m/s时，采用油池浸油润滑。为了减少搅油损失， 下置式蜗杆不宜浸油过深。
中间平面——对于两轴线垂直交错的阿基米德圆柱蜗 杆传动，通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为 中间平面。
是蜗杆的轴面 是蜗轮的端面
等效效果——相当于渐开 线齿轮与齿条的啮合传动。
主平面
一、蜗杆传动的主要参数
1．模数m、齿形角α 2．蜗杆分度圆导程角γ 3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2
3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、模数和其他参数必 须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形角与相配的蜗杆相同。
问题——为了保证蜗杆与配对蜗轮的正确啮合，只要 有一种尺寸的蜗杆，就得有一种对应的蜗轮滚刀。对于同 一模数，可以有很多不同直径的蜗杆，就要配备很多蜗轮 滚刀。
解决办法——为了使刀具标准化，限制滚刀的数目， 对一定模数m的蜗杆的分度圆直径d1作了规定，即规定了蜗 杆直径系数q，且q = d1/m。
2．在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的 端面齿形角αt2相等。即：αx1＝αt2
3．蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2 相等，且旋向一致。即：γ1＝β2
§5－3 蜗杆传动的应用特点
一、蜗杆传动的润滑 二、蜗杆传动的散热
补充 蜗杆传动的特点
1．传动比大，结构紧凑。一般 i =10~100，在不传递动力 的分度机构中，可达500以上。一对蜗杆蜗轮能实现这样 大的传动比，因此结构十分紧凑。 2．重合度大，传动平稳，噪声低；因啮合时为线接触，且 具有螺旋机构的特点，故其承载能力大，且传动平稳，几 乎无噪声。
第二步：判断蜗轮的回转方向
第一步：判断蜗杆或蜗轮的旋向
右手法则：
手心对着自己，四指顺 着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正 ，若齿向与右手拇指指向一 致，则该蜗杆或蜗轮为右 旋，反之则为左旋。
图例解析（一）
第二步：判断蜗轮的回转方向
左、右手法则：
左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四 指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表 蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为 蜗轮上啮合点的线速度方向。