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如圖3－53所示，通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為主平面。在主平面上，蝸桿的齒廓與齒條相同，兩側邊為直線，夾角2a＝40°；而蝸輪的齒廓為漸開線，即在主平面內，蝸桿與蝸輪的嚙合如同齒條與齒輪的嚙合一樣。因此，蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸計算大致與齒輪傳動相同，并且在設計、制造中皆以主平面上的參數和尺寸為基準。普通圓柱蝸桿傳動參數已標準化。（1）模數m和壓力角α：
在中間平面中，為保證蝸桿蝸輪傳動的正確嚙合，蝸桿的軸向模數ma1和壓力角αa1應分別相等于蝸輪的法面模數mt2和壓力角αt2，即
ma1=mt2=m αa1=αt2
蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關系為:
tgαa=tgαn/cosγ
式中：γ-導程角。
（2）蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數q
為了保證蝸桿與蝸輪的正確嚙合，要用與蝸桿尺寸相同的蝸桿滾刀來加工蝸輪。由于相同的模數，可以有許多不同的蝸桿直徑，這樣就造成要配備很多的蝸輪滾刀，以適應不同的蝸桿直徑。顯然，這樣很不經濟。
為了減少蝸輪滾刀的個數和便于滾刀的標準化，就對每一標準的模數規定了一定數量的蝸桿分度圓直徑d1，而把及分度圓直徑和模數的比稱為蝸桿直徑系數q，即：
q =d1/m
常用的標準模數m和蝸桿分度圓直徑d1及直徑系數q
（3）蝸桿頭數z1和蝸輪齒數z2
蝸桿頭數可根據要求的傳動比和效率來選擇，一般取z1＝1-10，推薦 z1＝1，2，4，6。
選擇的原則是：當要求傳動比較大，或要求傳遞大的轉矩時，則z1取小值；要求傳動自鎖時取z1＝1；要求具有高的傳動效率，或高速傳動時，則z1取較大值。
蝸輪齒數的多少，影響運轉的平穩性，并受到兩個限制：最少齒數應避免發生根切與干涉，理論上應使z2min≥17，但z2＜26時，嚙合區顯著減小，影響平穩性，而在z2≥30時，則可始終保持有兩對齒以上嚙合，因之通常規定z2＞28。另一方面z2也不能過多，當z2＞80時(對于動力傳動)，蝸輪直徑將增大過多，在結構上相應就須增大蝸桿兩支承點間的跨距，影響蝸桿軸的剛度和嚙合精度；對一定直徑的蝸輪，如z2取得過多，模數m就減小甚多，將影響輪齒的彎曲強度；故對于動力傳動，常用的范圍為z2≈28-70。對于傳遞運動的傳動，z2可達200、300，甚至可到1000。z1和z2的推薦值見下表
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i=z2/z1 |
z1 |
z2 |
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≈5 |
6 |
29—31 |
|
7—15 |
4 |
29—61 |
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14—30 |
2 |
29—61 |
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29—82 |
1 |
29—82 |
（4）導程角γ
蝸桿的形成原理與螺旋相同，所以蝸桿軸向齒距pa與蝸桿導程pz的關系為pz＝z1pa 由下圖可知：
tanγ= pz／πd1＝z1 pa／πd1＝z1m／d1＝z1／q
導程角γ的范圍為3.5°一33°。導程角的大小與效率有關。導程角大時，效率高，通常γ＝15°-30°。并多采用多頭蝸桿。但導程角過大，蝸桿車削困難。導程角小時，效率低，但可以自鎖，通常γ＝3.5°一4.5°
（5）傳動比I
傳動比 i=n主動1/n從動2
蝸桿為主動的減速運動中
i=n1/n2=z2/z1 =u
式中：n1 -蝸桿轉速；n2-蝸輪轉速。
閉式蝸桿傳動的效率包括三部分：有關輪齒嚙合摩擦損耗的效率h1，有關軸承摩擦損耗的效率h2以及箱體內潤滑油攪動時摩擦損耗的效率h3，即
h=h1h2h3（3－64）
其主要部分為嚙合效率，當蝸桿主動時，
h1=tang/tan(g+rv) （3－65）
式中 rv--當量摩擦角，它與蝸桿摩擦副的材料、加工精度及滑動速度等有關。
鋼制蝸桿與青銅蝸輪配對時，減摩耐磨效果好；蝸桿齒面的表面粗糙度越低，滑動速度越大，潤滑油膜易形成，rv越小，則嚙合效率h1越高。
近似計算時，蝸桿傳動的總效率 可取下列數值：
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蝸桿頭數z1
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1
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2
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4或6
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傳動效率h1
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0.7
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0.8
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0.9
|
h1≤rv時蝸桿傳動具有自鎖性，取h<0.5。
冀公網安備13092802000153號
