蠕虫齿轮

蜗轮蜗杆传动装置的工作原理

蜗轮蜗杆传动装置由安装在垂直轴上的两个部件组成—— 蠕虫 （一根圆柱形轴，带有一个或多个螺旋螺纹，类似于一个大螺丝） 蜗轮 （一种齿轮，其齿面呈凹弧形，部分包覆蜗杆筒体）。在标准运行中，动力始终从蜗杆传递到齿轮。

蜗杆螺纹与蜗轮齿之间的接触是 滑动接触 ——并非螺旋齿轮或正齿轮的滚动接触。蜗杆以0.5至15米/秒的速度在齿轮齿面上滑动。这种滑动接触是蜗轮蜗杆传动最有用的特性——自锁——的来源，同时也是其效率损失和发热的来源。

• 90°轴交叉 标准的蜗轮蜗杆传动装置使输入轴和输出轴呈90°交叉。这种直角布局在架构上适用于电机轴和驱动轴必须垂直的应用——在一个紧凑的平台内。
• 高比例单级 增加齿轮齿数几乎不会增加壳体体积。100:1 的蜗轮蜗杆传动装置与相同模数的 20:1 蜗轮蜗杆传动装置在物理尺寸上基本相同。没有任何其他齿轮类型能够在单级传动中实现如此大的传动比范围。
• 线接触几何 当用蜗杆轮廓刀具（与蜗杆自身的几何形状相匹配）对齿轮进行滚齿加工时，蜗杆与齿轮之间的接触点变成了一条线，而不是一个点——将载荷分散到 5-10 倍的齿面面积上，从而延长疲劳寿命。
• 自锁状态 当导程角λ小于摩擦角ρ'时，就会发生自锁。在油润滑且传动比大于约20:1时，这一条件能够可靠地得到满足——如果没有外部制动器，齿轮无法反向驱动蜗杆。