蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)是在空間交織的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種轉(zhuǎn)動(dòng),兩軸線間的夾角可為恣意值,常用的為90°.蝸桿傳動(dòng)用于在交織軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力.

　　解析蝸輪蝸桿減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理

　　1.簡(jiǎn)介

　　蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成,一般蝸桿為自動(dòng)件.蝸桿和螺紋相同有右旋和左旋之分蝸桿傳動(dòng),分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿.蝸桿上只要一條螺旋線的稱為單頭蝸桿,即蝸桿轉(zhuǎn)一周,渦輪轉(zhuǎn)過(guò)一齒,若蝸桿上有兩條螺旋線,就稱為雙頭蝸桿,即蝸桿轉(zhuǎn)一周,渦輪轉(zhuǎn)過(guò)兩齒.

　　2.特色

　　(1)傳動(dòng)比大,結(jié)構(gòu)緊湊.蝸桿頭數(shù)用Z1表明（一般Z1=1~4）,蝸輪齒數(shù)用Z2表明.從傳動(dòng)比公式I=Z2/Z1能夠看出,當(dāng)Z1=1,即蝸桿為單頭,蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),因而可得到很大傳動(dòng)比,一般在動(dòng)力傳動(dòng)中,取傳動(dòng)比I=10-80；在分度機(jī)構(gòu)中,I可達(dá)1000.這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng),則需求采取多級(jí)傳動(dòng)才行,所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小、重量輕.

　　(2)傳動(dòng)平穩(wěn),無(wú)噪音.因?yàn)槲仐U齒是接連不間斷的螺旋齒,它與蝸輪齒嚙合時(shí)是接連不斷的,蝸桿齒沒(méi)有進(jìn)入和退出嚙合的過(guò)程,因而作業(yè)平穩(wěn),沖擊、轟動(dòng)、噪音都比較小.

　　(3)具有自鎖性.蝸桿的螺旋升角很小時(shí),蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng),而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng).

　　(4)蝸桿傳動(dòng)功率低,一般以為蝸桿傳動(dòng)功率比齒輪傳動(dòng)低.尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng),其功率在0.5以下,一般功率只要0.7～0.9.

　　(5)發(fā)熱量大,齒面簡(jiǎn)略磨損,本錢高.

　　3.圓柱蝸桿

　　圓柱蝸桿傳動(dòng)是蝸桿分度曲面為圓柱面的蝸桿傳動(dòng).

　　蝸桿傳動(dòng)其中常用的有阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng).①阿基米德蝸桿的端面齒廓為阿基米德螺旋線,其軸面齒廓為直線.阿基米德蝸桿能夠在車床上用梯形車刀加工,所以制作簡(jiǎn)略,但難以磨削,故精度不高.在阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)中,蝸桿與蝸輪齒面的觸摸線與相對(duì)滑動(dòng)速度之間的夾角很小,不易構(gòu)成潤(rùn)滑油膜,故承載才能較低.②弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)是一種蝸桿軸面(或法面)齒廓為凹圓弧和蝸輪齒廓為凸圓弧的蝸桿傳動(dòng).在這種傳動(dòng)中,觸摸線與相對(duì)滑動(dòng)速度之間的夾角較大,故易于構(gòu)成潤(rùn)滑油膜,而且凸凹齒廓相嚙合,觸摸線上齒廓當(dāng)量曲率半徑較大,觸摸應(yīng)力較低,因而其承載才能和功率均較其他圓柱蝸桿傳動(dòng)為高.

　　4.主要參數(shù)

　　各類圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾許尺度根本相同.為阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù).經(jīng)過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面,稱為中間平面.在中間平面上,蝸桿的[1]齒廓為直線,蝸輪的齒廓為漸開(kāi)線,蝸桿和蝸輪的嚙合相當(dāng)于齒條和漸開(kāi)線齒輪的嚙合.因而,蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾許尺度核算大致與齒輪傳動(dòng)相同,并且在設(shè)計(jì)和制作中皆以中間平面上的參數(shù)和尺度為基準(zhǔn).

　　5.蝸桿傳動(dòng)

　　蝸桿的軸向齒距pX應(yīng)與蝸輪的端面周節(jié)pt持平,因而蝸桿的軸向模數(shù)應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)持平,以m表明,m應(yīng)取為規(guī)范值.蝸桿的軸向壓力角應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角,以α表明,一般規(guī)范壓力角α=20°.

　　蝸桿相當(dāng)于螺旋,其螺旋線也分為左旋和右旋、單頭和多頭.一般蝸桿的頭數(shù)Z1=1～4,頭數(shù)越多功率越高；但頭數(shù)太多,如Z1>4,分度誤差會(huì)增大,且不易加工.蝸輪的齒數(shù)Z2=iZ1,i為蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比,i=n1/n2=Z2/Z1.關(guān)于一般傳遞動(dòng)力的蝸桿傳動(dòng),Z2=27～80.當(dāng)Z2<27時(shí),蝸輪齒易發(fā)生根切；而Z2太大時(shí),可能導(dǎo)致蝸輪齒曲折強(qiáng)度不夠.以d1表明蝸桿分度圓直徑,則蝸桿分度圓柱上的螺旋升角λ可按下式求出 在上式中引入q=Z1/tgλ,則可求得蝸桿的分度圓直徑為d1=qm.式中q稱為蝸桿特性系數(shù).為了約束滾刀的數(shù)目,規(guī)范中規(guī)定了與每個(gè)模數(shù)調(diào)配的q值.一般q=6～17.蝸輪分度圓直徑d2=Z2m.

　　6.失效方法

　　在蝸桿傳動(dòng)中,蝸輪輪齒的失效方法有點(diǎn)蝕、磨損、膠合和輪齒曲折折斷.但一般蝸桿傳動(dòng)功率較低,滑動(dòng)速度較大,簡(jiǎn)略發(fā)熱等,故膠合和磨損損壞更為常見(jiàn).

　　蝸桿傳動(dòng)為了避免膠合和減緩磨損,蝸桿傳動(dòng)的材料具有減摩和抗膠合的功能.一般蝸桿用碳鋼或合金鋼制成,螺旋外表應(yīng)經(jīng)熱處理（如淬火和滲碳）,以便到達(dá)高的硬度(HRC45～63),然后經(jīng)過(guò)磨削或珩磨以提高傳動(dòng)的承載才能.蝸輪大都用青銅制作,對(duì)低速不重要的傳動(dòng),有時(shí)也用黃銅或鑄鐵.為了避免膠合和減緩磨損,應(yīng)挑選杰出的潤(rùn)滑方法,選用含有抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油.關(guān)于蝸桿傳動(dòng)的膠合和磨損,還沒(méi)有老練的核算方法.齒面觸摸應(yīng)力是引起齒面膠合和磨損的重要因素,因而仍以齒面觸摸強(qiáng)度核算為蝸桿傳動(dòng)的根本核算.此外,有時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算輪齒的曲折強(qiáng)度.一般蝸桿齒不易損壞,故一般不必進(jìn)行齒的強(qiáng)度核算,但應(yīng)驗(yàn)算蝸桿軸的強(qiáng)度和剛度.對(duì)閉式傳動(dòng)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡核算.假如熱平衡核算不能滿足要求,則在箱體外側(cè)加設(shè)散熱片或選用強(qiáng)制冷卻設(shè)備.

　   7.傳動(dòng)應(yīng)用

　　蝸桿傳動(dòng)常用于兩軸交織、傳動(dòng)比較大、傳遞功率不太大或間歇作業(yè)的場(chǎng)合.

　　蝸桿傳動(dòng)當(dāng)要求傳遞較大功率時(shí),為提高傳動(dòng)功率,常取Z1=2～4.此外,由于當(dāng)γ1較小時(shí)傳動(dòng)具有自鎖性,故常用在卷?yè)P(yáng)機(jī)等起重機(jī)械中,起保護(hù)效果.它還廣泛應(yīng)用在機(jī)床、轎車、儀器、冶金機(jī)械及其它機(jī)器或設(shè)備中,其原因是因?yàn)槭褂幂嗇S運(yùn)動(dòng)能夠削減力的耗費(fèi),從而大力推廣.