蝸輪

蝸輪蝸桿機構常用來傳遞兩交錯軸之間的運動和動力。蝸輪與蝸桿在其中間平面內相當於齒輪與齒條，蝸桿又與螺桿形狀相似。蝸輪的齒輪減速比一般為20:1，有時甚至高達300:1或更大。

基本介紹

• 中文名：蝸輪
• 外文名：worm gear
• 用途：傳遞兩交錯軸之間的運動和動力
• 使用目的：獲得較大的齒輪減速比
• 套用場合：齒輪傳動

基本概念

簡介

如果想獲得較大的齒輪減速比，就需要使用蝸輪。蝸輪的齒輪減速比一般為20:1，有時甚至高達300:1或更大。

許多蝸輪都有一個其他齒輪組所不具備的有趣特性：蝸桿可以輕易轉動齒輪，但齒輪無法轉動蝸桿。這是因為螺桿上的突角很淺，當齒輪嘗試旋轉螺桿時，齒輪與螺桿之間的摩擦力會讓螺桿保持原位。

正確嚙合

1、中間平面內蝸桿與蝸輪的模數和壓力角分別相等，即蝸輪的端面模數等於蝸桿的軸面模數且為標準值；蝸輪的端面壓力角應等於蝸桿的軸面壓力角且為標準值。

2、當蝸輪蝸桿的交錯角為時，還需保證，而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同。

材料

蝸輪常用鑄錫青銅和鋁鐵青銅；低速和不重要的傳動可採用鑄鐵材料。

鑄鐵青銅：摩性好，抗膠合性好，價貴，強度稍低。

鑄鋁鐵青銅：減摩性、抗膠合性稍差，但強度高，價兼。

鑄鐵：灰；球墨。要進行時效處理、防止變形。

機構特點

1、可以得到很大的傳動比，比交錯軸斜齒輪機構緊湊
2、兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高於交錯軸斜齒輪機構
3、蝸桿傳動相當於螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩、噪音很小
4、具有自鎖性。當蝸桿的導程角小於嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構具有自鎖性，可實現反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。如在其重機械中使用的自鎖蝸桿機構，其反向自鎖性可起安全保護作用。
5、傳動效率較低，磨損較嚴重。蝸輪蝸桿嚙合傳動時，嚙合輪齒間的相對滑動速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對滑動速度大使齒面磨損嚴重、發熱嚴重，為了散熱和減小磨損，常採用價格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤滑裝置，因而成本較高。

6、蝸桿軸向力較大。

注意問題

蝸桿導程角是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關係為，蝸輪的螺旋角大則傳動效率高，當小於嚙合齒間當量摩擦角時，機構自鎖。

引入蝸桿直徑係數q是為了限制蝸輪滾刀的數目，使蝸桿分度圓直徑進行了標準化m一定時，q大則大，蝸桿軸的剛度及強度相應增大；一定時，q小則導程角增大，傳動效率相應提高。

蝸桿頭數推薦值為1、2、4、6，當取小值時，其傳動比大，且具有自鎖性；當取大值時，傳動效率高。

與圓柱齒輪傳動不同，蝸桿蝸輪機構傳動比不等於蝸桿蝸輪機構的中心距 。

蝸桿蝸輪傳動中蝸輪轉向的判定方法，可根據嚙合點K處方向、方向（平行於螺旋線的切線）及應垂直於蝸輪軸線畫速度矢量三角形來判定；也可用“右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指拇指”來判定。

相關知識

區別

（1）蝸輪相等於齒輪；蝸桿相等於齒條。

（2）蝸桿是主動件；蝸輪是從動件。

（3）許多蝸輪都有一個其他齒輪組所不具備的有趣特性：蝸桿可以輕易轉動齒輪，但齒輪無法轉動蝸桿。這是因為螺桿上的突角很淺，當齒輪嘗試旋轉螺桿時，齒輪與螺桿之間的摩擦力會讓螺桿保持原位。

旋向的判定

判定蝸桿或蝸輪的旋向：將蝸輪或蝸桿的軸線豎起，螺旋線右面高為右旋，左面高為左旋。

判定轉向：右旋用右手法則，主動蝸桿為右旋用右手四個手指順著蝸桿的轉向握住蝸桿，大拇指的指向與蝸輪的節點速度方向相反，來判定蝸輪的轉向

如果你是要判斷手頭一個齒輪的旋向，可將齒輪平放面前，看齒部走向，如果左高右低就是左旋。反之就是右旋

斜齒輪旋向的確定：

左右手法則：左旋用左手，右旋用右手大拇指和軸向重合，四指指向斜齒上升的方向，左手符合就是左旋，右手符合就是右旋（始終是手背朝著自己）。