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蝸輪蝸桿在既不相交又不平行的兩軸之間做動力傳達運動,屬于交錯軸齒輪的一種。盡管小巧,卻能獲得大的減速比。在圓柱狀材料上切有螺紋的叫做蝸桿,與之成90度軸角嚙合的齒輪叫做蝸輪,兩者配對使用時則被稱為蝸桿副。蝸輪蝸桿的應用歷史悠久,據阿基米德記述,在公元前250年前后就已存在。
蝸輪蝸桿大概分為兩類。
一種是圓柱形的蝸桿和與之嚙合的蝸輪即圓柱形蝸桿副。另一種是鼓形蝸桿和與之嚙合的蝸輪即鼓形蝸桿副。
蝸輪蝸桿比直齒輪(圓柱齒輪/直齒輪)小巧,且能獲得較大減速比。減速比由蝸桿齒的條數和蝸輪的齒數決定。KHK標準蝸輪蝸桿的最減速比為1/120。
蝸輪蝸桿有著噪音小、振動小等優點。由于動力傳達是通過滑動接觸,蝸輪蝸桿也有容易發熱且傳動效率不高等缺點。
(圓柱蝸桿副的傳動效率一般為30-90%。)
為了抑制磨損,蝸桿一般使用比蝸輪硬的材料制作。KHK標準齒輪的蝸桿一般使用機械結構專用的碳素鋼(S45C),合金鋼(SCM440)和不銹鋼等,蝸輪則使用鑄鐵(FC200),磷青銅,鋁青銅和工程塑料MC尼龍等。
一般蝸桿的左右齒面導程相同,但是也有通過改變導程制作而成的蝸桿,這種蝸桿被稱為雙導程蝸桿。使用這種雙導程蝸輪蝸桿的時候,可以用楔子改變蝸桿的軸向位置,從而使蝸輪蝸桿的齒間隙得到調整。另外,當齒有了一定磨損之后,也可以通過這種方法重新調整齒間距,這種做法的好處是可以避免重新調整蝸輪蝸桿的組裝距離。
使用蝸輪蝸桿時,一般把蝸桿當做驅動方,蝸輪當做被驅動方。但是,當蝸桿的導程角較小時,有時會發生從蝸輪無法驅動蝸桿的情況。這種情況被稱為自鎖,有防止逆轉的效果。但是這種自鎖功能并不是絕對的,想要達到絕對的防止逆轉功能時則需要與其他方式并用。
蝸輪蝸桿一般使用在比如減速機、升降機、工業機械、滑輪、釣具、汽車的轉向系統等機構。
蝸輪蝸桿 日本OKAMOTO渦輪蝸桿 KHK蝸輪蝸桿