学文网蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可以为任意值，在大多数情况下，两轴在空间是互相垂直的，轴交角为90°。蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般情况下，蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。蜗杆传动由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演化而来，蜗杆类似于螺杆，蜗轮类似于一个具有凹形轮缘的斜齿轮。
一、蜗杆传动特点
1.传动比大、结构紧凑。在传递动力时，一般单级蜗杆传动比i=5～80；在手动机构或分度机构的传动中，传动比可达300；若只传递运动，传动比可达1000。由于传动比大，零件数目少，结构尺寸小，因而结构很紧凑。
2.在一定条件下可以实现自锁。当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。常为了保证安全生产用于一些需要反向自锁的起重设备。
3.传动平稳、噪声小。在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是一条连续的螺旋线，蜗杆齿和蜗轮齿是逐渐进入啮合又逐渐退出啮合的，并且同时啮合的齿数又较多，因此冲击载荷小，传动平稳，噪声低。
4.制造成本高。由于一般失效都发生在蜗轮上，为增加蜗轮的耐摩性，蜗轮的齿面一般用价格较高的青铜制成，因此制造成本较高。
5.磨损严重，效率低。蜗杆传动在啮合处会产生较严重的摩擦与磨损。因此摩擦损失较大，效率低。
二、蜗杆传动类型
蜗杆传动按蜗杆的形状分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动三种类型。
1.圆柱蜗杆传动应用最广泛，其又分为普通圆柱蜗杆和圆弧圆柱蜗杆两种类型。普通圆柱蜗杆根据蜗杆齿廓不一样，又可以分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆等。阿基米德蜗杆的端面齿廓曲线为阿基米德螺线，蜗杆和蜗轮在中间平面上是直齿条和渐开线齿轮的啮合，加工简便，故应用最广泛，但不便磨削，精度较低；渐开线蜗杆的端面齿廓为渐开线，可磨削，制造精度较高，可大批量生产，效率高；法向直廓蜗杆的端面内齿廓曲线为延伸渐开线，磨削困难，可车、用盘铣刀或指状铣刀加工。
2.环面蜗杆传动，蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线形成的旋转曲面，蜗杆轴面和蜗轮端面均为直线齿廓，蜗轮节圆在蜗杆节弧面上，需要较高的制造和安装精度。
3.锥蜗杆传动，其分度圆曲面是圆锥面，蜗杆是节锥面上分布等导程螺旋线齿，蜗轮类似类似曲线齿锥齿轮，啮合齿数多、重合度大、承载能力强、传动平稳。
蜗杆传动按蜗杆头数不同分为：单头蜗杆、多头蜗杆，单头多用于自锁和传动比较大的场合，多头常用于效率要求较高和传动比不大的场合；按蜗杆旋向分为左旋和右旋，一般情况下都采用右旋。
三、蜗杆传动的基本参数
因普通圆柱蜗杆传动的应用最广泛，故介绍的是普通圆柱蜗杆传动的基本参数。
1.模数 和压力角
模数 和压力角 是蜗杆传动的两个重要参数，蜗杆传动的设计计算都是以中间平面的参数和几何关系为标准的。所以蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数ma1、压力角aa1应与蜗轮的端面模数mr2、压力角ar2分别相等，且蜗杆的导程角γ与蜗轮螺旋角β2大小相等、旋向相同，即ma1=mr2=m，aa1=ar2=a，γ=β2 。
2.蜗杆的直径系数 ，有与模数相匹配的标准值，齿厚和齿槽宽相等的圆柱的直径称为分度圆直径 ，为了减少蜗轮滚刀的数量和便于标准化，制定了分度圆直径的标准系列，对每一个标准的模数规定了一定数量的分度圆直径。蜗杆的分度圆直径 ，其中 为模数。
3.蜗杆头数 和蜗轮齿数
蜗杆头数 可根据要求的传动比、效率和制造的难易程度来选，常取为1、2、3、4。其选择原则是：对传动比要求大或有自锁要求时，取z1=1，缺点是传动效率比较低；要求传递功率较大时，取z1=2，3，4，缺点是加工难度大。蜗轮齿数 主要根据传动比来确定， =i ，为了避免根切，通常规定 大于28，小于80。
4.导程角 ，导程角大，传动效率高，导程角小，传动效率低。但导程角大增加了蜗杆和蜗轮滚刀制造难度，所以一般取 =150-300，如有自锁性要求，导程角还要取小些。
四、蜗杆蜗轮结构
蜗杆常与轴制成一体，称为蜗杆轴。蜗轮可以是整体式，也可以是组合式，一般为了节约材料而做成组合式，即齿圈用贵重的有色金属制造，轮芯用钢或铸铁制造。齿圈与轮芯可以用过盈配合连接，也可以用螺栓来连接，对于成批制造的蜗轮，还可以在铸铁轮芯上浇铸出青铜齿圈。
五、普通圆柱蜗杆承载能力的计算
1.蜗杆传动的失效形式
蜗杆传动的失效形式与齿轮类似，有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合，齿面磨损等，但其失效形式主要是齿面胶合，磨损及点蚀。由于蜗杆传动失效经常发生在蜗轮轮齿上，因此，一般只对蜗轮轮齿进行承载能力计算，必要时还要进行强度校核和刚度校核。
2.蜗杆传动的设计准则
对于闭式传动，其主要失效形式是胶合和点蚀，所以不仅要按齿面接触疲劳强度进行设计，以防齿面的点蚀和胶和，还要对齿根弯曲疲劳强度进行校核。
对于开式传动，其主要失效是齿面磨损和轮齿折断，以保证齿根弯曲疲劳强度作为开式传动的主要设计准则。另外，支撑跨距离较大时，还要对蜗杆轴进行刚度，对于闭式蜗杆传动，还应作热平衡核算。
3.蜗杆传动的强度计算
（1）蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算
蜗轮可以近似地看成斜齿圆柱齿轮计算，其齿根弯曲疲劳强度验算公式为：
（2）蜗轮齿面接触疲劳强度计算
蜗轮齿面接触强度计算也和斜齿圆柱齿轮相似，其验算公式为： 蜗杆传动广泛用于两轴交错、传动比比较大、传动功率不太大或间歇工作的场合。一般用于减速装置，但也有个别机器用作增速装置。随着机器功率的提高，近年来出现了多种新型的蜗杆传动，效率低的缺点正在逐步得到改善。
参考文献：
[1]《机械设计基础》刘孝民等主编 华南理工大学出版社
[2]《机械基础》范思冲 机械工业出版社
[3]《机械设计》吴克坚等主编 高等教育出版社
[4]《机械设计基础》杨可桢等主编 高等教育出版社
[5]《机械设计》邱宣怀等主编 高等教育出版社