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——《机械设计基础》
第7章 蜗杆传动
一、导入
两垂直交叉轴之间的运动用什么来传递运动和动力呢？
两平行轴之间的传动：圆柱齿轮
两相交轴之间的传动：圆锥齿轮
知识点1：认识蜗杆机构
①由蜗杆和蜗轮组成。
②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°。
③传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。
锥蜗杆
环面蜗杆
圆柱蜗杆
蜗轮转向判定
左右手向判定法则：
四指握住蜗杆转向，则蜗轮转向与拇指指向相反！
右旋蜗杆：右手法则
左旋蜗杆：左手法则
知识点2：基本参数与尺寸计算
参数和尺寸均在中间平面内确定（通过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线的平面）
1. 蜗杆的头数z1
就是蜗杆螺旋线的数目，一般取1、2、4
　　较少的蜗杆头数可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。
2. 蜗轮的齿数z2
通常取z2 = 28~80
一头
两
个
头
三
个
头
基本参数
传动比
3. 模数m和压力角α
　　蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，即：　 　
ma1= mt2 = m
　　　　　　 aa1 = at2 = 20°
正确啮合条件
4. 蜗杆螺旋线升角（导程角）λ
导程：
通常λ=3.5°~27°
5. 蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数。
（已标准化）
当模数一定时，q值越小，d1越小，升角越大，传动效率越高，但蜗杆的刚度和强度降低。
(mm) (mm) ( ) (mm) (mm)
1 18 1 18.000 18 6.3 63 1，2，4，6 10.000 2500
1.25 20 1 16.000 31.25 112 1 17.778 4445
22.4 1 17.920 35 8 80 1，2，4，6 10.000 5120
1.6 20 1，2，4 12.500 51.2 140 1 17.500 8960
28 1 17.500 71.68 10 90 1，2，4，6 9.000 9000
2 22.4 1，2，4，6 11.200 89.6 160 1 16.000 16000
35.5 1 17.750 142 12.5 112 1，2，4 8.960 17500
2.5 28 1，2，4，6 11.200 175 200 1 16.000 31250
45 1 18.000 281 16 140 1，2，4 8.750 35840
3.15 35.5 1，2，4，6 11.270 352 250 1 15.625 64000
56 1 17.778 556 20 160 1，2，4 8.000 64000
4 40 1，2，4，6 10.000 640 315 1 15.750 126000
71 1 17.750 1136 25 200 1，2，4 8.000 125000
5 50 1，2，4，6 10.000 1250 400 1 16.000 250000
90 1 18.000 2250
圆柱蜗杆的基本尺寸和参数
标准中心距
径向间隙
蜗轮螺旋角
蜗杆导程角
齿根圆直径
齿顶圆直径
齿根高
齿顶高
分度圆直径
蜗轮
蜗杆
计算公式
符号
名称
蜗杆传动的几何尺寸计算
知识点3：受力分析
齿面上的法向力Fn可分解为圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa
蜗杆传动的受力分析和斜齿轮相似。
Ft1=Fa2=
Fa1 =Ft2=
Fr1= Fr2= Ft2tanα
（T2= T1 iη，η为蜗杆传动的效率）
Fa ——主动轮左右手定则
力的方向：
（蜗杆1为主动件）
Ft —— 主反从同
Fr —— 指向各自的轮心
作用于从动轮上的力可根据作用与反作用原理来确定。
Ft1
Fa2
Fr2
Fr1
Ft2
Fa1
Ft1
Ft2
Fr1
Fr2
Fa1
Fa2
如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮的转向。欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的旋向和各轮的转向；画出各啮合处各轮的受力。
总结

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