汽车机械基础：蜗杆传动及应用

第五节　蜗杆传动

一、蜗杆传动机构的组成及应用

蜗杆传动机构由蜗杆和蜗轮组成。它是由螺旋齿轮机构演化而来。通常蜗杆作主动件，蜗轮作从动件。蜗杆和蜗轮的轴线在空间交错，通常交角为90o。不少汽车的转向器采用蜗杆传动的形式工作。

图3-15　蜗杆传动

二、蜗杆传动的类型和特点

1.蜗杆传动的类型

蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动和圆弧面蜗杆传动。其中圆柱蜗杆还可分为：阿基米德蜗杆、圆弧齿蜗杆、渐开线蜗杆和法向直廓蜗杆等具体形式。

图3-16　蜗杆传动的类型

阿基米德蜗杆又称普通圆柱蜗杆，其螺旋线的齿形在主平面内为一直边的齿条齿廓。在主平面内的参数为标准值。主平面就是通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。在主平面内，相当于渐开线齿轮和齿条啮合。蜗杆通常是在车床上用车刀加工的，刀尖夹角为40°，这样加工出来的蜗杆就是阿基米德蜗杆。该蜗杆在轴面内的齿形为直线，在法面内的齿形为曲线，在端面内的齿形为阿基米德螺旋线。

2.蜗杆传动的特点

(1）传动比大，结构紧凑。

(2）传动平稳，噪声小。

(3）具有自锁作用。即只能蜗杆带动蜗轮，不能蜗轮带动蜗杆。

(4）传动效率低。

(5）蜗轮的材料较贵。

(6）具有不可分离性。

三、蜗杆传动的基本参数及正确啮合条件

1.蜗杆传动的基本参数(www.xing528.com)

（1）模数m和压力角α,即蜗杆的轴面模数、压力角与蜗轮的端面模数和压力角相等且为标准值。规定蜗杆传动在主平面内的参数为标准值。即：

（2）蜗杆的螺旋升角r、直径系数q和分度圆直径d1:

在生产制造中，为了减少蜗杆滚刀的数目，便于刀具标准化，除了规定标准模数外，还将的比值也规定为标准值。所以，上式又可表达为d1=qm, q称为蜗杆的直径系数。

（1)在主平面内，蜗杆的轴向模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等且为标准值。

2.蜗杆的头数Z1和蜗轮齿数Z2

Z1≤4

3.蜗杆传动的正确啮合条件

（1)在主平面内，蜗杆的轴向模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等且为标准值。

（2)在主平面内，蜗杆和蜗轮的压力角相等，即αx1=αt2=20o。

（3)蜗杆分度圆柱面的螺旋升角r，与蜗轮分度圆柱面的螺旋角β大小相等，且螺旋方向一致，即r=β。

四、蜗杆传动的螺旋方向和转动方向的判定

1.蜗杆蜗轮旋向判定

用右手定则：伸开右手，四指与拇指垂直，掌心对着自己，让四指与蜗杆轴线方向一致，若大拇指的方向与螺旋方向相同为右旋，反之为左旋。

2.蜗杆蜗轮的转向的判定

当蜗杆是右旋时，用右手握蜗杆，当蜗杆是左旋时，用左手握蜗杆，四指顺着蜗杆的转动方向，则大姆指的相反方向就为蜗轮的转动方向。

图3-17 蜗轮转向的判定方法