《機械基礎》考前概念梳理與常考題選講第9講蝸桿蝸輪傳動一、考綱要求1．掌握蝸桿傳動的類型、特點、應用及正確的嚙合條件。2．掌握蝸桿傳動的基本參數、尺寸計算及蝸桿、蝸輪轉動方向判定方法。3．了解蝸桿傳動的失效形式。4．了解蝸桿和蝸輪的材料和結構。二、知識梳理蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力。通常兩軸間的交錯角等于，一般蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。一、蝸桿傳動的特點和應用1．特點（1）傳動比大，而且準確，結構緊湊；（2）傳動平穩，沒有沖擊，無噪聲；（3）容易實現自鎖；（4）承載能力大；（5）摩擦發熱大，傳動效率低；（6）蝸輪需用有色金屬材料制造，成本較高。2．應用蝸桿傳動適用于傳動比大而傳遞功率較小的場合。二、蝸桿的類型（1）按蝸桿形狀不同分為圓柱蝸桿、圓弧面蝸桿、錐面蝸桿；（2）按旋向不同分為左旋蝸桿、右旋蝸桿（用右手法則判定）；（3）按蝸桿頭數分為單頭蝸桿、多頭蝸桿；（4）按蝸桿螺旋面形狀不同分為軸向直廓蝸桿（阿基米德蝸桿）、法向直廓蝸桿、漸開線蝸桿。三、蝸桿傳動的主要參數和計算1．模數和壓力角中間平面（主平面）：通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面。在中間平面內，蝸桿和蝸輪嚙合，相當于漸開線齒輪與齒條嚙合。規定在主平面內的幾何參數應是標準值，即蝸桿軸向模數、軸向壓力角為標準值，蝸輪的端面模數和壓力角為標準值。要求，。2．蝸桿特性系數q根據蝸桿、蝸輪正確嚙合條件，加工蝸輪的滾刀不但模數、壓力角與蝸桿要一致，螺旋角也要與蝸桿導程角大小、方向一致，而且齒頂、齒根圓弧半徑與蝸桿也要吻合。為此將蝸桿的模數與分度面直徑加以限制，規定了蝸桿特性系數（蝸桿分度圓直徑與模數的比值稱為蝸桿直徑系數）。不同的模數采用不同的特性系數，這樣會大大減輕生產準備工作負擔。中間平面內的模數m和壓力角、蝸桿特性系數q均為標準值。3．蝸桿導程角在分度圓直徑上螺旋線切線與端面之間夾角稱為導程角。4．蝸輪螺旋角蝸輪螺旋角的旋向與蝸桿導程角的方向相同。四、蝸輪轉動方向判別蝸桿轉動時，蝸輪的轉動方向不僅與蝸桿轉動方向有關，還與蝸桿輪齒的螺旋方向有關。當蝸桿為右旋時，用右手半握拳，四指順著蝸桿轉動方向，蝸輪轉向為拇指指向相反的方向；當蝸桿為左旋時，用左手半握拳四指順著蝸桿轉動方向，蝸輪轉動方向為拇指指向相反的方向。五、正確嚙合條件在中間平面內，蝸桿的軸向模數和蝸輪的端面模數相等，蝸桿的軸向壓力角和蝸輪的端面壓力角相等，還要求蝸桿的導程角與蝸輪的螺旋角大小相等且旋向一致。六、蝸桿傳動的失效形式開式傳動的失效形式主要是磨損嚴重，閉式傳動的失效形式主要是膠合。七、蝸桿、蝸輪的材料和結構蝸桿材料：低碳合金鋼、中碳鋼（45、40Cr）蝸輪材料：青銅（鑄造錫青銅、鑄造鋁青銅）、灰鑄鐵。蝸桿結構：蝸桿軸蝸輪結構：蝸輪的結構有整體式和組合式兩種，對鑄鐵蝸輪或直徑的青銅蝸輪，可制成整體式。對尺寸較大的青銅蝸輪，為節約貴重金屬，可采用組合結構，齒圈用青銅，輪心用鑄鐵或鋼。齒圈與輪心采用過盈配合，為增加配合的可靠性，沿結合縫還要擰上緊定螺釘，當直徑較大時可以用鉸制孔用螺栓連接，有齒圈式、螺栓連接式，鑲鑄式。三、高考常考題選講（一）、判斷題1.蝸桿蝸輪傳動易實現自鎖。（）【答案】√2.蝸桿傳動的效率和蝸桿的頭數有關，頭數越少，效率越高。（）【答案】×3.蝸桿傳動頭數越多，自鎖效果越好。（）【答案】×4.蝸輪蝸桿傳動可以實現自鎖。（）【答案】√5.蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿是主動件。（）【答案】×6.蝸輪蝸桿傳動比與齒數成正比。（）【答案】×7.蝸輪蝸桿傳動具有較高的傳動效率。（）【答案】√8.蝸輪蝸桿傳動是一種可逆的傳動方式。（）【答案】√9.蝸輪蝸桿傳動的承載能力與螺旋角大小無關。（）【答案】×10.蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿的軸向壓力角等于蝸輪的軸向壓力角。（）【答案】√（二）、填空題1.蝸輪蝸桿傳動通常用于____傳動，【答案】減速；2.蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿的螺旋線方向決定了蝸輪的旋轉方向，當蝸桿的螺旋線方向為右旋時，蝸輪的旋轉方向為____。【答案】與蝸桿相同方向3.蝸輪蝸桿傳動比等于____與____的比值。【答案】蝸桿的轉速；蝸輪的轉速4.在蝸輪蝸桿傳動中，____的齒面是線接觸，而____的齒面是點接觸。【答案】蝸桿；蝸輪5.蝸輪蝸桿傳動可以實現較大的____，這是其他傳動形式難以達到的。【答案】傳動比6.在選擇蝸輪蝸桿材料時，應考慮材料的____和____。【答案】強度；耐磨性7.蝸輪蝸桿傳動的效率與螺旋角大小有關，螺旋角越大，效率越____。【答案】高8.在生產實際中，常采用增大____的方式來提高蝸輪蝸桿傳動的承載能力。【答案】模數和壓力角9.在選擇潤滑劑時，對于高速重載的蝸輪蝸桿傳動，應選用粘度較大的____潤滑劑。【答案】潤滑油或潤滑油脂類10.蝸輪的材料多采用____鑄鐵或鋼。【答案】青銅或錫青銅（如：ZCuSn5Zn5Pb5）（三）、單項選擇題1.單級傳動比大且準確的是（）。A．帶傳動 B．鏈傳動 C．齒輪傳動 D．蝸桿傳動【答案】D2.用于空間交錯軸間傳動的是（）。A．錐齒輪傳動 B．鏈傳動 C．蝸桿傳動 D．帶傳動【答案】C3.要達到大幅度減速的目的，應優先采用（）。A．帶傳動 B．鏈傳動 C．齒輪傳動 D．蝸桿傳動【答案】D4.瞬時傳動比恒定的傳動系統是（）。A．帶傳動 B．鏈傳動 C．蝸桿傳動 D．摩擦輪傳動【答案】C5.對于普通蝸桿傳動，主要應當計算（）的參數。A．中間平面 B．法平面 C．端面 D．軸向截面【答案】A6.沿著蝸桿軸線、垂直于蝸輪軸線剖切的平面稱為（）。A．中間平面 B．端面 C．法平面 D．節面【答案】A7.當蝸桿的頭數確定后，特性系數q越大則導程角（）。A．越大 B．越小 C．不變 D．不確定【答案】B8.蝸輪蝸桿傳動中蝸輪采用青銅材料制造，是為了（）。A．提高耐磨性 B．增加蝸桿強度 C．容易制造 D．來源廣泛【答案】A9.閉式蝸桿傳動的主要失效形式是齒面膠合，為了提高蝸桿的抗膠合能力，蝸輪齒面可以采用（）。A．錫青銅 B．巴氏合金 C．鋁合金 D．黃銅【答案】A10.關于蝸輪蝸桿傳動的應用，以下哪種描述是錯誤的？A.適用于減速傳動B.適用于大傳動比的場合C.可用于傳遞較大功率D.只適用于較小負載的場合【答案】D（四）、簡答題1.蝸桿傳動的優點是什么？【答案】（1）傳動比大，而且準確，結構緊湊；（2）傳動平穩，沒有沖擊