蜗杆传动

蜗杆传动是指以蜗杆为主动件，蜗轮为从动件的机械传动方式，通过蜗杆和蜗轮的啮合传动，实现两根交错轴之间的运动和动力传递。其具有传动平稳、传动比大、自锁等特性。通常将蜗杆和传动轴加工成一个整体，称为蜗杆轴。同向旋转的蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆为原动机，蜗轮为从动件，传动机构做减速运动。

根据蜗杆分度面形状的不同，蜗杆传动方式可分为以下几种：圆柱蜗杆传动、弧面蜗杆传动和锥面蜗杆传动，其中阿基米德蜗杆属于圆柱蜗杆传动，因其易于加工制造而广泛应用于机械系统中。蜗杆传动类似于齿轮传动，通常有疲劳点蚀、胶合、磨损、齿轮齿断裂等失效形式。

蜗杆

通常将蜗杆和轴加工成一个整体，称为蜗杆轴。蜗杆按制造方法可分为车削蜗杆和铣削蜗杆车削蜗杆有出口槽，而铣削蜗杆没有出口槽，所以其刚性比车削蜗杆好。

蜗轮

蜗轮结构分为两类：一种是整体式，一种是组合式。铸铁蜗轮和小型青铜蜗轮通常采用整体结构对于大直径蜗轮，为了节省有色金属，常采用组合结构外齿圈由青铜制成，轮心由铁或碳钢制成。轮心和齿圈通常采用过盈配合，在啮合缝上通常拧紧螺钉，以增加连接的可靠性。

润滑

油浸和喷射润滑是蜗轮传动的两种密封方式，它们的润滑方式都是基于齿面的相对滑移率。低速时，低速蜗轮通常采用油浸润滑；当滑移率为10米时/秒以上，通常采用铝铜铸造，强度高，但抗粘连性能比锡青铜差，而且价格便宜。当滑移率小于2m时/秒，通常使用灰铸铁或球墨铸铁。高速蜗轮传动时，一般采用燃油喷射，注入润滑油时，要适当调整油量。

闭式蜗杆传动的润滑方式主要有油浸润滑和喷油润滑，主要根据齿面的相对滑动速度来选择。对于小于10m的相对滑动速度/蜗杆传动，通常采用油浸润滑；对于大于10m的相对滑动速度/s蜗杆传动，一般采用喷油润滑，在喷润滑油时，需要控制油量、油压得到适当的调节和控制。

优点

传动平稳，冲击、振动、噪声较小。在蜗杆传动中，由于蜗杆是螺旋齿，其与蜗轮齿的啮合传动相当于螺旋传动，传动过程中同时啮合的齿对数更多，使得传动过程比齿轮传动更平稳更有冲击力、振动、噪声较小。

布局紧凑，传动比大。蜗杆头的最小数量为1一般在动力传动中，传动比为10~80，在分度机构中，传动比最高可达1000。要达到相同的传动比，齿轮传动需要多级传动，蜗杆传动比齿轮传动占用体积更小，结构更紧凑。

具有自锁功能。由于摩擦力的存在，有时会出现驱动力再怎么增大，静止的机械也动不了的现象这种现象被称为机械自锁。当蜗杆导程角小于齿间等效摩擦角时，蜗杆传动可以实现自锁功能。

缺点

驱动时齿面摩擦严重，传动效率低。啮合轮齿间的滑动速度高，使得摩擦和发热损失大，传动效率低，要求工作时有良好的润滑和散热条件。

制造成本高，不适合大功率传输。蜗杆传动中齿面摩擦严重，因此蜗轮通常采用价格昂贵的减摩材料（青铜）制造，成本较高。大功率连续传动对蜗轮的磨损很大，需要频繁更换蜗轮环，不适合大功率传动。

圆柱蜗杆传动

圆柱蜗杆在主平面上传动，相当于齿条齿轮传动当蜗杆绕轴转动时，蜗轮齿相当于齿条的轴向运动带动蜗轮齿，使蜗轮转动。普通圆柱蜗杆传动根据齿形不同可分为两种类型：阿基米德蜗杆传动、渐开线蜗杆传动、普通直廓蜗杆传动和锥面包络蜗杆传动等。阿基米德蜗杆的轴向截面是直的，但在其法向截面上是凸的；在垂直于轴线的截面中（端表面）其实齿廓曲线就是阿基米德螺线，由于加工制造方便，所以应用广泛。

环面蜗杆传动

环形蜗杆传动的特点如下：在其轴向上，形状是以一条凹弧为母线生成的旋转曲线，故称环面蜗杆。在传动的啮合区域，啮合蜗轮的节圆在节面上。在中面上，蜗杆和蜗轮都是直齿。由于传动时有几个齿轮同时配合，齿面接触直线基本垂直于运动方向，齿轮的压力和润滑膜的形成得到很好的改善，其负载性能是阿基米德蜗杆的2~4倍，工作性能通常可达到0.85~0.9，但是生产装配的精度很高。

锥面蜗杆传动

圆锥蜗杆传动的蜗杆由均匀分布在圆锥上的螺旋线组成。蜗轮的形状类似于圆弧锥齿轮，在常规滚齿机上用锥形滚刀加工成形，故称为锥蜗轮。锥蜗杆传动有多个啮合点；大的传动比（通常为10-360)，更高的负荷和效率，更好的间隙调节能力，在加工制造时可以节省大量的有色金属。但是，由于其结构特点，它在积极、反向力是有不对称性的，所以它的承载能力和效率是不一样的。

在工业生产中，蜗杆传动因其不同的传动特性而广泛应用于机床中、汽车、矿山采掘、冶金、起重运输等行业。普通圆柱蜗杆传动在传动过程中振动小、运动稳定、低噪音等特点，在滚齿机上、广泛应用于插齿机等机床。在冶金行业，大型轧机压下机构通常采用大直径蜗杆传动来实现在煤矿设备中，各种绞车采煤机起重机起重设备和电梯、电车等，都是由蠕虫驱动的。在军事工业和空间观测的精密仪器设备中，通常采用蜗杆传动作为分度机构和控制机构。此外，蜗杆传动结构简单、结构紧凑，能在较小的空间内完成较大的减速传动，通常用作旋转机械回转装置中的减速器，如起重机的回转机构。