第8章 蜗杆传动
第1节 蜗杆传动的特点和类型
蜗杆传动用于传递空间交错成90°的两轴之间的运动和动力，如图8-1所示，通常蜗杆为主动件。蜗杆传动广泛应用于各种机器和仪器中。
图8-1_ 蜗杆传动
一．蜗杆传动的特点
_ 1．蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。一般传动比i=10～40，最大可达80。若只传递运动（如分度运动），其传动比可达1000。
_ _ 2．工作平稳，噪声较小。由于蜗杆上的齿是连续不断的螺旋齿，蜗轮轮齿和蜗杆是逐渐进入啮合并退出啮合的，同时啮合的齿数较多，所以传动平稳、噪声小。
3．可制成具有自锁性的蜗杆。当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动可以实现自锁。
4．蜗杆传动的主要缺点是传动效率较低。这是由于蜗轮和蜗杆在啮合处有较大的相对滑动，因而发热量大，效率较低。传动效率一般为0.7～0.8，当蜗杆传动具有自锁性时,效率小于0.5。
5．蜗轮材料造价较高。为减轻齿面磨损及防止胶合，蜗轮一般多用青铜制造，因此造价较高。
蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。当要求传递功率较大时，为提高传动效率，常取z1=2～4。此外，由于具有自锁性，也常用于卷扬机等起重机构中。
二．蜗杆传动的正确啮合条件
如图8-2所示，通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面，称为中间平面。在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。因此，设计蜗杆传动时，其参数和尺寸均在中间平面内确定，并沿用渐开线圆柱齿轮传动的计算公式。从而可得蜗杆传动的正确啮合条件为：
1．在中间平面内，蜗杆的轴向模数ma1与蜗轮的端面模数mt2必须相等。
2．蜗杆的轴向压力角aa1与蜗轮的端面压力角at2必须相等。
3．两轴线交错角为90°时，蜗杆分度圆柱上的导程角g应等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角b，且两者的旋向相同。
图8-2__ 蜗杆传动的中间平面
第2节 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
一．普通圆柱蜗杆传动的主要参数
1．模数m和压力角a__ 为了方便加工，规定蜗杆的轴向模数为标准模数。蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴向模数，因此蜗轮端面模数也应为标准模数。标准模数系列见表8-1。压力角标准值为20°。
表8-1_ 圆柱蜗杆的基本尺寸和参数