林旅

摘 要：螺旋傳動和蝸桿傳動是兩種基本的機(jī)械傳動方式在基本的機(jī)械傳動方式中，包括有螺旋傳動和蝸桿傳動，這兩種傳動方式既有不同點(diǎn)，也有有很多共同點(diǎn)?？偨Y(jié)兩種傳動模式的不同，有利于學(xué)生掌握這兩種傳動模式。本文首先分析比較了螺旋傳動與蝸桿傳動的相同之處，進(jìn)而分析了螺旋傳動和蝸桿傳動的不同，以期為相關(guān)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：螺旋傳動；蝸桿傳動；異同

依據(jù)摩擦的性質(zhì)，可以把螺旋傳動分作滑動螺旋傳動以及滾動螺旋傳動。其中，滑動螺旋傳動，具備結(jié)構(gòu)簡單、承載力高、傳動比大、傳動平穩(wěn)、方便加工、具備自鎖的特點(diǎn)，在實(shí)踐應(yīng)用中十分可靠。當(dāng)然，與優(yōu)點(diǎn)相對于，滑動螺旋轉(zhuǎn)動缺點(diǎn)也很明顯：使用壽命不長、摩擦造成的損耗不小，傳動效率不高，傳動精度不夠等。這些明顯的缺點(diǎn)使得在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，滑動螺旋已經(jīng)越來越不能滿足生產(chǎn)需要，滾動螺旋傳動應(yīng)運(yùn)而生。

滾動螺旋傳動是把滑動摩擦通過添加的滾動體——例如，鋼球——變?yōu)闈L動摩擦，當(dāng)螺桿和螺母工作的時(shí)候，由于二者之間存在滾動體，使得滾動體可以沿著螺紋運(yùn)動并形成循環(huán)。這種方式相比滑動螺旋傳動，具備效率高、力矩小、靈活平穩(wěn)、同步性好的特點(diǎn)。與優(yōu)點(diǎn)相對，滾動螺旋傳動也具有抗震性差、不具備自鎖功能、制作工藝復(fù)雜、成本較高的等缺點(diǎn)。

在基礎(chǔ)機(jī)械傳動方式中，除了上述傳動，還有一種蝸桿傳動。這種傳動方式是一種空間交錯(cuò)軸傳動。具備應(yīng)用廣泛、功率大、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、抗沖擊強(qiáng)的特點(diǎn)。在目前的技術(shù)下，阿基米德螺旋線蝸桿是蝸桿傳動最主要的形式之一。當(dāng)然，因?yàn)槠淝娴牟豢烧剐再|(zhì)，使得蝸桿設(shè)計(jì)復(fù)雜、制作困難、從而限制了傳動性能的提高。

可以說，無論是螺旋傳動還是蝸桿傳動都有其優(yōu)缺點(diǎn)，在學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的時(shí)候，對其不同點(diǎn)的辨析是十分有必要的，而要分析兩者的不同，首先我們需要知道兩種傳動方式有哪些相同之處。

一、對兩種傳動方式的相同之處的研究

（一）旋向的判斷方法相同

螺旋方向指的是圓柱表面的螺紋或蝸桿和渦輪螺旋線的方向，簡稱旋向。旋向分作左旋和右旋，無論內(nèi)外螺紋和蝸輪、蝸輪，都離不開這兩種旋向。在對旋向進(jìn)行判斷的時(shí)候，常用的有右手螺紋、右手蝸桿和蝸輪。用于傳輸?shù)木€程運(yùn)動一般是梯形螺紋，而蝸桿也是一種特殊的梯形螺紋，具有較大的螺距。因此，判斷兩者轉(zhuǎn)動的方法是相同的，即右手伸平，手掌向上，四指與螺紋或渦輪、蝸桿的軸線方向相同。右拇指指向，螺紋斜線是右手螺紋或右手渦輪，反之則是左手螺紋或左手渦輪、蝸桿。

（二）螺紋移動方向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判斷方法相同

螺旋傳動有三種應(yīng)用形式：（1）螺母固定，螺桿旋轉(zhuǎn)和軸向運(yùn)動；（2）螺桿不動，螺母軸向運(yùn)動；（3）螺桿旋轉(zhuǎn)和螺母軸向運(yùn)動。在螺桿旋轉(zhuǎn)螺母的運(yùn)動形式中，螺母運(yùn)動方向的確定和蝸輪轉(zhuǎn)向在蝸桿傳動中的判斷是由左旋和右旋的長度，由結(jié)構(gòu)過程或經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定。

（三）相同的傳動條件

在表示蝸桿渦輪齒輪大小的時(shí)候，會采用毫米為單位的“模數(shù)”來表示。其模數(shù)越大，則表示該蝸桿渦輪的齒輪越大，并且承載力也越大。同樣的，在螺旋傳動中，會采用毫米為單位的“螺距”來表示螺紋牙型的大小。其螺距越大，則表示該螺旋傳動的螺紋牙型越大，代表其承載力也越大。

想要傳動成功，在蝸桿傳動中，蝸桿必須滿足渦輪的嚙合；在螺旋傳動中，螺桿必須滿足螺母的旋合。在蝸桿傳動中，蝸桿及渦輪嚙合，必須在旋向形同的情況下，滿足蝸桿及渦輪的模數(shù)一致，壓力角相等，并且還有滿足渦輪的螺旋角和蝸桿的螺旋角大小一致時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)蝸桿傳動。與之相同，也只有當(dāng)螺桿和螺母的牙型角、旋向、螺距三者皆相等的時(shí)候，才能實(shí)現(xiàn)螺桿和螺母的配合，成功傳動。

（四）相同的應(yīng)用

在實(shí)踐應(yīng)用中，螺旋傳動和蝸桿傳動都有許多應(yīng)用，其中，減速機(jī)構(gòu)是兩者都可以共同應(yīng)用的部分。

在種類上，螺紋有單線螺紋、雙線螺紋和多線螺紋的區(qū)分，而螺桿可以看做是一種特殊的梯形螺紋，盡管這種螺紋的螺距可能較大，也因此，蝸桿的種類也可以分成單線蝸桿、雙線蝸桿和多線蝸桿。

在傳動的過程中，螺旋傳動是螺母伴隨著螺桿的轉(zhuǎn)動而進(jìn)行移動；蝸桿傳動是渦輪伴隨著蝸桿的轉(zhuǎn)動而進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在多線螺桿中，螺桿轉(zhuǎn)動一圈，螺母會移動一個(gè)導(dǎo)程，而如果是單線螺桿轉(zhuǎn)動一圈，螺母只會移動一個(gè)螺距，也因此，螺旋轉(zhuǎn)動才能實(shí)現(xiàn)減速機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。蝸桿傳動也是如此，在單線蝸桿中，蝸桿轉(zhuǎn)動一周，渦輪只會移動一個(gè)齒，也因此，蝸桿傳動液可以通過大的傳動比，實(shí)現(xiàn)減速機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。

（五）相同的失效形式

螺旋傳動在使用過程中，由于長時(shí)間對螺紋牙的磨損，會使得牙型變的纖薄，螺紋牙的間隙增大，最終造成螺紋轉(zhuǎn)動失效的結(jié)果。在失效形式上，蝸桿傳動也是如此。由于使用過程中，蝸桿齒輪滑動速度快，導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，增加了齒輪的磨損，長時(shí)間的齒輪發(fā)熱磨損，一旦潤滑效果不夠，會導(dǎo)致磨損加重，最終蝸桿傳動失效。

二、對兩種傳動方式的不同之處的分析研究

（一）不同的傳遞運(yùn)動方式

針對兩種傳動方式的不同之處進(jìn)行分析，首先最明顯的不同，也是最大的不同之處就是螺旋傳動的傳遞運(yùn)動方式不同于蝸桿運(yùn)動的傳遞運(yùn)動方式。這種方式的不同之處是由于在傳動的過程中，螺旋傳動由于螺母與螺桿處于同一個(gè)平面內(nèi)，使得螺母與螺桿具備相同的軸線；蝸桿傳動則有所不同，由于蝸桿渦輪的兩條軸線不處于同一平面內(nèi)，蝸桿渦輪的兩條軸線相互交叉成九十度直角。

（二）不同的傳遞運(yùn)動形式

通過分析，可以得知另一點(diǎn)的不同之處，在于螺旋傳動和蝸桿傳動的傳遞運(yùn)動形式不同。在傳遞運(yùn)動過程中，螺旋傳動由于自身特點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動形式會產(chǎn)生改變，在這一過程里，由于旋轉(zhuǎn)，螺母或者螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動會變成直線運(yùn)動；蝸桿傳動由于自身特點(diǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)是通過蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動，因此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動形式不會產(chǎn)生改變。

三、結(jié)論

綜上所述，作為機(jī)械傳動的兩種基本方式，由內(nèi)螺紋和外螺紋互相配合的機(jī)械傳動方式稱之為螺旋傳動；由蝸桿和渦輪的嚙合的機(jī)械傳動方式稱之為蝸桿傳動。熟悉并了解螺旋傳動和蝸桿傳動，分析兩者的異同，進(jìn)而加深掌握兩種傳動知識，對于學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)具有事半功倍的作用。

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