蜗轮旋向的判定

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蜗轮旋向的判定

作者：邵卫

来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第08期

摘 要：文章从蜗轮蜗杆的受力分析角度入手，得出蜗轮的旋向与受力之间的联系，从而可以快速的判断蜗轮的旋向。

关键词：蜗轮蜗杆；旋向；左右手螺旋定则

蜗杆传动是工业中常用的机械传动之一，它由蜗杆与蜗轮组成，用于传递空间两交错轴之间的运动和动力，一般两轴交错角为90°。蜗杆传动具有传动比大、省力、自锁性好等特点，在机床、汽车、仪器、冶金机械及起重机械中得到广泛应用[1]。通常蜗轮蜗杆传动中，蜗杆为主动件，蜗轮为从动件，普通蜗杆传动可看作是从斜齿轮-螺旋传动-蜗杆传动演变而得到的。单从形状上看，蜗杆类似于梯形螺纹，而蜗轮则类似于具有特殊形状的斜齿轮，所以普通蜗杆传动就其本质而言，可看作是一对斜齿轮的啮合传动[2]。

关于斜齿轮的传动，由于有前面学习直齿的基础，学生们理解起来并不是特别的困难。直齿与斜齿最主要的差别在于螺旋角β，即在齿轮齿面形成的过程中，发生线与基圆柱轴线之间的夹角。从这个角度来说，直齿圆柱齿轮可视为斜齿轮的一种特例，即螺旋角β=0°[3]。正是由于有螺旋角β的存在，使得斜齿轮在进行受力分析之前要先进行一个步骤——齿轮旋向的判定。

1 斜齿齿轮的旋向的判定

齿轮旋向的判定遵循螺旋传动的一般规律，即：将所要判断的齿轮沿轴线方向竖直放立（如图1中的（a）、（b）所示）， 观察其中一个斜齿的齿形走向。如果齿形走向为由左上到右下（如图1（a）所示），则为左旋齿轮；反之（如图1（b）所示），则为右旋齿轮。也可简单的记为：左高左旋，右高右旋。对齿轮旋向进行正确的判定是我们进行下一步分析的基础。

2 斜齿齿轮的受力分析

前面提过，从螺旋角β的角度来说，直齿圆柱齿轮可视为斜齿轮的一种特例，换句话说，斜齿是直齿的一般形式，所以直齿轮所具有的径向力Fr、切向力Ft，斜齿轮同样具有。而且，由于螺旋角β的存在，斜齿轮相较于直齿轮还“多”了一个分力——轴向力Fa。

对于径向力Fr、切向力Ft方向的判定与直齿轮一样：径向力Fr指向各自的轮心；切向力Ft，对于主动轮来说，Ft是阻力，所以Ft的方向与齿轮的转向相反，对于从动轮来说，Ft是动力，Ft的方向与齿轮的转向相同。对于轴向力Fa的判定，则要用到我们最常说的“主动轮左、右手螺旋定则”来判定。具体判定方法如图2所示，首先根据第一步——齿轮旋向的判

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