機械工程師的葵花寶典，84幅「蝸桿傳動」動圖（上）

法律顧問：趙建英律師

大家在日常的工作中接觸到的蝸桿傳動多不多，你所在的行業設計時經常選用蝸桿傳動嗎。平時咱們見到的最多的都是圓柱蝸桿，小編的理解中單頭的蝸桿比較好加工，精度也能得到保證，但是效率低。多頭蝸桿效率高，但加工困難，精度相對較低。

但即使這樣，蝸桿的使用依然有它的巧妙之處。接下來咱們就分享一下來自越南的設計師Nguyen Duc Thang使用Inventor繪製的有關蝸桿傳動的機械結構，小編整理了大約有84幅蝸桿傳動的設計，很多結構大家都可以在工作中找到原型。由於內容較多，放在一塊怕大家短時間內難以消化，小編分成上、中、下3篇文章來一一分享給大家。

蝸桿傳動1：齒輪箱

三個蝸桿傳動的串列連接。輸入端是黃色蝸桿，輸出端是粉色蝸輪，它們是同軸的。每個驅動器的傳動比：i1、i2、i3。總比率i=i1×i2×i3=30×20×20 =12000。

蝸桿傳動2：齒輪箱

一個螺桿同時驅動3個齒輪，齒輪軸與螺桿的軸線成直角。這種結構可以取代更昂貴的齒輪裝置。

蝸桿傳動3：滾動蝸輪

蝸輪在蝸桿上滾動，以調節兩個滾筒的軸距。

蝸桿傳動4：旋轉滾動蝸桿

機床轉檯，蝸桿繞其軸旋轉並同時在蝸輪上滾動。

蝸桿傳動5a：旋轉和平移蝸桿

除了旋轉，輸入蝸桿還通過圓柱凸輪縱向移動，蝸輪反向旋轉。

蝸桿傳動5b：旋轉和平移蝸桿

蝸桿傳動由工作軸上的凸輪補償，產生齒輪的間歇運動。輸入端是綠軸。橙色單頭蝸桿與綠軸之間有定位接頭。粉色凸輪靜止不動。凸輪輪廓由兩個方向相反的螺旋曲線組成，曲線的節距等於蝸桿節距。紅色彈簧保持凸輪和紫色銷之間的接觸。輸入旋轉一周，齒輪保持不動，然後轉動一個齒。

蝸桿傳動6：繞蝸桿旋轉的齒輪

齒輪繞蝸桿旋轉，紅色標識證明齒輪繞其軸旋轉。繞蝸輪軸完成1次旋轉，齒輪繞軸旋轉Z1/Z2。Z1：蝸桿的線程數。Z2：齒輪的齒數。

蝸桿傳動7：旋轉和滾動蝸桿軌跡

蝸桿繞其軸旋轉，同時在齒輪上滾動。蝸桿的點(在垂直於蝸桿軸並包含輪軸的平面中)沿著環形螺旋線(綠色)運動。不在所述平面中的點跟蹤斜圓環螺旋(橙色)。

蝸桿傳動8：繞蝸桿軌跡旋轉的齒輪

齒輪同時繞軸和蝸桿旋轉。橙色線是齒輪點的軌跡，位於垂直於齒輪軸並包含蝸桿軸的平面內。該點到齒輪軸的距離等於蝸桿和齒輪之間的軸距離。

蝸桿傳動9：滾輪

車輪配有滾輪，以減少摩擦損失。

蝸桿傳動10：彈簧蝸桿

彈簧為蝸桿的傳動提供了另一種思路，有助於吸收強烈的震動。

蝸桿傳動11：彈簧蝸桿，銷輪

彈簧和銷提供了一種替代蝸桿和蝸輪傳動的思路。

蝸桿傳動12：倍增齒輪

輸入端是綠色輪子，橙色輸出蝸桿具有大螺距的螺紋。

蝸桿傳動13：開槽輪

薄輪輞上的槽為生產車輪提供了另一種思路。

蝸桿傳動14

橙色蝸桿的兩種運動：旋轉和平移使綠色齒輪沿相反方向旋轉。注意：如果三個正齒輪安排在一條線上（橙色中間齒輪與藍色和綠色齒輪嚙合），藍色和綠色齒輪以相同方向旋轉。即使在傳動期間也可以調節齒輪之間的相對角位置。

蝸桿—蝸桿傳動1

v型齒輪傳動，其中齒與旋轉平面成一個非常小的角度，使得動力傳輸完全無聲。傳動比是2。

小蝸桿：1頭，導程是t1，節徑是D1

大蝸桿：2頭，導程是t2，則t2=2t1，節徑是D2，則D2=2D1。

蝸桿—蝸桿傳動2

紫色曲柄攜帶橙色小齒輪(節距半徑R2)和小蝸桿(1頭，導程為t1，節圓半徑為R3)。綠色大蝸桿為2頭，導程為t2=2t1，節圓半徑R4=2R3。灰色內齒輪(節圓半徑R1=4R2)是靜止的。

V4= Vc(1 A)

V4：綠色蝸桿的速度

Vc：紫色曲柄的速度

A=(R3/R4)×(R1/R2)；在這個動圖中，A=2，所以V4=3Vc。

蝸桿傳動研究1

輸入端是藍色曲柄上固定有一個黃色小蝸桿(1頭，導程是t1，節徑為D1)。輸出端是大蝸桿(2頭，導程t2=2t1，節徑D2=2D1)。輸出和輸入以相同的速度和方向旋轉。小蝸桿可以用圓柱形的圓形凹槽或齒條代替。如果黃色蝸桿與曲柄有旋轉接頭，並且蝸桿之間有足夠的摩擦，則輸出和輸入也以相同的速度和方向旋轉(黃色蝸桿不在其樞軸上旋轉)。如果不是，輸出比輸入旋轉得慢。蝸桿直徑在運動學方面沒有發揮重要作用。

蝸桿傳動研究2

輸入端：小蝸桿，1頭，導程t1，節徑D1。

輸出端：大蝸桿，2頭，導程t2=2t1，節徑D2=2D1。它與底座有滑塊接頭。

輸出以1轉的速度移動t1。輸出可以是圓形凹槽，而不是螺紋。大蝸桿可以用齒條代替(就像可調扳手一樣)。如果大蝸桿與基座呈圓柱形連接，則輸出運動(線性和旋轉)不穩定。

蝸桿傳動研究3

輸入端：藍色曲柄上固定有一個小蝸桿(1頭，導程t1，節徑D1）。

輸出端：大蝸桿，2頭，導程t2=2t1，節徑D2=2D1。

輸出以1轉的速度移動t2。小蝸桿可以用圓柱形的圓形凹槽或齒條代替。

行星蝸桿傳動研究1

輸入端：藍色曲柄。內齒輪(齒數Z2=76)靜止不動。環形凹槽的橙色蝸桿固定在橙色齒輪上(齒數Z1=16)。橙色蝸輪蝸桿塊在藍色曲柄的偏心軸上空轉。橙色蝸桿可以在粉紅色大蝸桿上滾動，從而減少摩擦。

輸出端：粉色蝸桿(導程=t2)在輸入的1圈內線性移動t2的量。

行星蝸桿傳動研究2

輸入端：藍色曲柄。內齒輪(齒數Z2=76)靜止不動。黃色蝸桿(導程=t1，固定在黃色齒輪上(齒數Z1=16)。黃色蝸輪蝸桿在藍色曲柄的偏心軸上空轉。黃色蝸桿可以在粉紅色大蝸桿上滾動，從而減少摩擦。

輸出端：粉色蝸桿(導程t2=2t1)，在輸入的1轉中線性移動一定的量S。

S=t2 (Z2/Z1)×t1

增加黃色蝸桿的數量可以獲得高負載能力。

雙蝸桿傳動1

蝸桿螺紋的導程角為45度。傳動比是1:1，是90度變向傳動。

雙蝸桿傳動2

白色蝸桿是靜止的。黃色支架圍繞白色蝸桿軸旋轉（速度S1），它使藍色蝸桿繞其自身軸旋轉（速度S2），S1=S2。兩個蝸桿的線程是相同的，蝸桿螺紋的導程角為45度。

雙蝸桿傳動3

兩個蝸桿是相同的，並呈90度傾斜。蝸桿螺紋的導程角為45度。白色滑塊是靜止的。

攜帶橙色蝸桿的綠色滑塊的運動使藍色滑塊攜帶紫羅蘭色蝸桿移動。傳動比為1，它可以稱為螺旋楔形機構。

雙蝸桿傳動4

兩個蝸桿呈90°傾斜，線程是相同的。蝸桿螺紋的導程角為45°。粉紅色的蝸桿是靜止的。當綠色蝸桿旋轉時，藍色滑塊沿著螺旋滾道移動。

當不需要機架時，該機構可替代齒輪齒條機構。缺點是效率低。減少粉紅色蝸桿的導程角，以提高效率。在那種情況下，綠色蝸桿成為斜齒輪。

蝸輪傳動

橙色齒輪和藍色蝸桿的軸線傾斜90°。固定蝸桿為1頭，齒輪齒數為3。橙色齒輪旋轉時，綠色滑塊沿螺旋滾道移動。

當不需要製造齒條時，這種機構可以代替齒條機構。

最後來一個比較複雜的結構，看你們是否暈菜。

旋轉過程中保持方向不變

粉色齒輪、四個黃色衛星齒輪、四個藍色齒輪和綠色齒輪架構成了差動行星傳動。齒輪(綠色的除外)有相同的齒數。輸入端是綠色載體定期旋轉。黃色齒輪在旋轉過程中方向不變，而粉色齒輪不動。用橙色蝸桿轉動粉色齒輪來調整方向。動圖顯示的是90°的調整。

今天就到這裡，敬請關注「蝸桿傳動」（中）。。。

End

來源：直觀學機械整理，其它媒體轉載可申請白名單

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