知识要求：

1．了解蜗杆传动的主要参数及几何尺寸；

2．掌握蜗杆传动的工作原理。

技能要求：

1．会计算蜗杆传动的传动比；

2．会判别蜗轮及蜗杆转向。

图2－54　蜗杆减速器

减速器的类型很多，除了我们学习过的圆柱齿轮减速器外，还有锥齿轮减速器、蜗杆减速器（如图2－54所示）。蜗杆减速器利用了蜗杆传动，那么，蜗杆传动是什么样的机构？它与圆柱齿轮传动减速器相比较有哪些特点？现在我们就来分析蜗杆减速器。

蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。蜗杆传动广泛用于各种机械和仪表中，常用作减速，如离心机、内燃机增压器等；蜗轮为主动件，用于增速。蜗杆的形状像个圆柱形螺纹；蜗轮的形状像一个斜齿轮，只是它的轮齿沿齿长方向弯曲成圆弧形，以便与蜗杆更好地啮合。

通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为中间平面，如图2－55所示。在中间平面上，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条和齿轮啮合。阿基米德蜗杆传动中间平面上的齿廓为直线，夹角为2α＝40°，蜗轮在中间平面上，齿廓为渐开线，压力角等于20°。

图2－55　阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

1．主要参数

（1）模数m和压力角α

蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴向齿距pa＝πma1（相当于螺纹螺距）应与蜗轮端面分度圆齿距pt＝πmt2相等，即蜗杆的轴向模数ma1应与蜗轮端面模数mt2相等。

同时蜗杆的轴向压力角αa1也应等于蜗轮端面压力角αa2，且均为标准压力角，即

蜗杆蜗轮机构两轴的交错角∑＝β1＋β2＝90°，故还必须满足γ1＝β2，且旋向相同。综上所述，阿基米德蜗杆传动的正确条件为

（2）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i

蜗杆头数z1（齿数），即蜗杆螺旋线的数目。z1越少，效率越低，但易得到大的传动比；z1越多，效率越高，但加工精度难以保证。一般取z1＝1～4，当传动比大于40或要求蜗杆具有自锁性时，取z1＝1。

蜗轮齿数z2越多，蜗轮的尺寸越大，蜗杆轴也相应增长，但刚度减小，啮合精度降低。蜗轮齿数z2应不少于28，一般取z2＝28～80。

传动比i是蜗杆与蜗轮的转速之比。通常蜗杆为主动件，当蜗杆转一周时，蜗轮转过z1个齿，即转过z1／z2周，计算公式如下

（3）蜗杆的导程角γ

如图2－56所示将蜗杆分度圆柱展开，其螺旋线与端面的夹角λ称为蜗杆的导程角，则蜗杆的导程角为

图2－56　蜗杆分度圆柱展开图

（4）蜗杆分度圆直径d1和直径系数q将蜗杆分度圆直径d1与m的比值称为蜗杆直径系数q，即

由于d1、m均为标准值，q是导出值（不一定是整数），即

结论：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，对于小模数，蜗杆一般规定了较大的q值，以使蜗杆有足够的刚度。

2．蜗杆传动的几何尺寸(www.daowen.com)

设计蜗杆传动时，一般是先根据传动的功用和传动比的要求，选择蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2，然后再根据强度条件计算模数m和蜗杆分度圆直径d1。

蜗杆传动时，蜗轮的回转方向不仅与蜗杆的回转方向有关，还与蜗杆的旋向有关。

1．判断蜗杆或蜗轮的旋向

右手法则：右手手心对着自己，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，如图2－57所示。

图2－57　判别蜗杆或蜗轮的旋向
（a）右旋蜗杆；（b）左旋蜗杆；（c）右旋蜗轮

2．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，四指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆的轴线，则拇指所指的相反方向为蜗轮上啮合点线速度方向，如图2－58所示。

图2－58　判别蜗轮的回转方向

1．直齿圆锥齿轮传动

图2－59所示为直齿圆锥齿轮传动，用于传递两相交轴之间的运动和动力，两轴间的夹角可以是任意的。

图2－59　直齿圆锥齿轮传动

机械传动中应用最多的是两轴交角Σ＝90°的直齿圆锥齿轮传动。直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是两齿轮的大端端面模数、大端齿形角分别相等，即

2．齿轮齿条传动

图2－60所示为齿轮齿条传动，它可将齿轮的回转运动变为齿条的往复直线运动，或将齿条的直线往复运动变为齿轮的回转运动。

图2－60　齿轮齿条传动

如图2－61所示，拆装WPA80蜗杆减速器，回答下列问题：

图2－61　WPA80蜗杆减速器

1）分析该蜗杆减速器的类型。

2）分析该蜗杆的旋向。

3）计算该蜗杆减速器的传动比。

4）判断蜗轮的转向。

5）说出蜗杆减速器的拆装顺序。

1．蜗杆传动通常是______传递动力。

A．由蜗杆向蜗轮
B．由蜗轮向蜗杆
C．可以由蜗杆向蜗轮，也可以由蜗轮向蜗杆

2．蜗杆传动机构由______和______组成，且通常______为主动件，______为从动件。