第4章　蝸 桿 傳 動

蝸桿傳動用于傳遞空間交錯的兩軸之間的運動和動力。運動可以是增速或減速，最常用的是兩軸交錯角Σ=90°的減速運動。螺旋線方向可以是右旋或左旋，一般多取右旋。蝸桿和蝸輪的螺旋線方向必須一致。

蝸桿傳動的振動、沖擊和噪聲均很小，工作較平穩，能以單級傳動獲得較大的傳動比，結構緊湊，可以自鎖。其主要缺點是傳動效率比齒輪傳動低，需要貴重的減摩性有色金屬。

常用蝸桿的分類、加工原理和特點見表14-4-1。

4.1　常用蝸桿傳動的分類及特點

4.2　圓柱蝸桿傳動

4.2.1　圓柱蝸桿傳動主要參數的選擇

4.2.1.1　普通圓柱蝸桿傳動的主要參數

①基本齒廓　圓柱蝸桿的基本齒廓是指基本蝸桿在給定截面上的規定齒形。基本齒廓的尺寸參數在蝸桿的軸平面內規定見圖14-4-1。

②模數m　蝸桿模數m系指蝸桿的軸向模數。模數應按強度要求確定，并應按表14-4-2選取標準值，第一系列優先采用。

③中心距a　一般圓柱蝸桿傳動的減速裝置的中心距a應按表14-4-3數值選取。

④蝸桿分度圓直徑d₁　普通圓柱蝸桿分度圓直徑d₁按表14-4-4選取標準值。第一系列優先采用，對動力蝸桿傳動，在選用d₁時，應符合GB/T 10085的規定。

⑤蝸桿分度圓柱導程角γ

式中　q——蝸桿直徑系數，在舊標準中q曾是標準參數，但現行標準GB/T 10085—2018將m、d₁標準化，因此q不再作為標準參數存在。

作動力傳動時，為提高傳動效率，γ應取得大些，但過大會使蝸桿和蝸輪滾刀的制造增加困難。因此，一般取γ<30°；當傳動要求具有自鎖性能時，應使γ≤ρ'（ρ'—當量摩擦角，參考有關資料），當采用滑動軸承時，一般取γ≤6°。

表14-4-5列出普通圓柱蝸桿基本尺寸參數。尺寸參數相同時，采用不同的工藝方法均可獲得相應的ZA、ZI、ZN、ZK和ZC蝸桿。推薦采用ZI、ZK蝸桿。

⑥變位系數x₂　圓柱蝸桿傳動變位的主要目的是配湊中心距。此外，通過變位還可以提高承載能力和效率，消除蝸輪輪齒根切現象。根據使用要求，還可以改變接觸線的位置使之有利于潤滑。

蝸桿傳動的變位方法與漸開線圓柱齒輪相似，即利用改變切齒時刀具與輪坯的徑向位置來實現。在蝸桿傳動的中間平面中，其嚙合狀況相當于齒輪齒條傳動，因此蝸桿不變位，其尺寸也不改變，只是蝸輪變位，變位后蝸輪的節圓仍然與分度圓重合，而蝸桿的節圓不再與分度圓重合。圖14-4-2為幾種變位情況，a'為變位后的中心距，a是變位前的中心距。

變位系數x₂過大會使蝸輪齒頂變尖，過小會使蝸輪輪齒根切。對普通圓柱蝸桿傳動，一般取-1≤x₂≤1。

圓柱蝸桿、蝸輪參數的匹配見表14-4-6。表中所列參數的匹配關系適用于表14-4-3規定中心距的ZA、ZN、ZI和ZK蝸桿傳動。

4.2.1.2　圓弧圓柱蝸桿傳動的主要參數

圓弧圓柱蝸桿（ZC蝸桿）傳動主要是指圓環面包絡圓柱蝸桿傳動。圓環面包絡圓柱蝸桿的齒面是圓環面砂輪（砂輪軸平面上刀具產形線是圓環面母圓上的一段圓弧）與蝸桿作相對螺旋運動時，砂輪曲面族的包絡面。圓環面包絡圓柱蝸桿傳動又分為兩種類型。

①ZC₁蝸桿傳動　蝸桿軸線與圓環面砂輪軸線的軸交角等于蝸桿分度圓柱導程角，該二軸線的公垂線通過蝸桿齒槽的某一位置，如圖14-4-3（a）。砂輪與蝸桿的瞬時接觸線是一條固定的空間曲線。砂輪安裝簡便，蝸桿工藝性較好。

②ZC₂蝸桿傳動　蝸桿軸線與圓環面砂輪軸線的軸交角為不等于蝸桿分度圓柱導程角的某一角度，該二軸線的公垂線通過砂輪齒廓曲率中心。砂輪與蝸桿的瞬時接觸線是一條與砂輪的軸向齒廓互相重合的固定的平面曲線。砂輪安裝較ZC₁型復雜。ZC₂蝸桿傳動在我國未得到推廣，這里不作介紹。

③ZC₁蝸桿的基本齒廓　蝸桿法截面齒廓為基本齒廓，圓環面砂輪包絡成形，在法截面和軸截面內的尺寸參數應符合圖14-4-3的規定。

砂輪軸線與蝸桿軸線的公垂線，對單面砂輪單面磨削通過蝸桿齒廓分圓點；對雙面砂輪兩面依次磨削通過砂輪對稱中心平面。

砂輪軸線與蝸桿軸線的軸交角等于蝸桿分度圓柱導程角γ。砂輪軸截面齒形角α₀=23°±0.5°，砂輪圓弧中心坐標

砂輪軸截面圓弧半徑ρ，當m≤10時，ρ=（5.5～6.0）m；當m>10時，ρ=（5～5.5）m，小模數取大系數。

齒頂高h_a為：當z₁≤3時，h_a=m；當z₁>3時，h_a=（0.85～0.95）m。頂隙c≈0.16m。軸向齒距p_x=πm，軸向齒厚s_x=0.4πm，法向齒厚s_n=s_xcosγ=0.4πmcosγ。齒頂倒圓，圓角半徑不大于0.2m。

ZC₁蝸桿蝸輪嚙合參數搭配可參考表14-4-7。

4.2.2　圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算

4.2.3　圓柱蝸桿傳動的受力分析

4.2.4　圓柱蝸桿傳動強度計算和剛度驗算

圓柱蝸桿傳動的破壞形式，主要是蝸輪輪齒表面產生膠合、點蝕和磨損，而輪齒的彎曲折斷卻很少發生。因此，通常多按齒面接觸強度計算。只是當z₂>80～100時，才進行彎曲強度核算。可是，當蝸桿作傳動軸時，必須按軸的計算方法進行強度計算和剛度驗算。

4.2.4.1　普通圓柱蝸桿傳動的強度和剛度計算

4.2.4.2　ZC₁蝸桿傳動的強度計算和剛度計算

設計ZC₁蝸桿傳動時，已知輸入功率P₁，輸入軸轉速n₁，傳動比i（或輸出軸轉速n₂）以及載荷變化情況等，根據P₁、n₁、i按圖14-4-7初定減速器中心距a（若傳動連續工作，減速器的尺寸往往取決于熱平衡的功率P_T1的計算。此時，應按圖14-4-8初步確定減速器的中心距a），查表14-4-7確定蝸桿傳動的主要參數，再按表14-4-8計算傳動的幾何尺寸。

ZC₁蝸桿傳動的強度計算見表14-4-15。

4.2.5　圓柱蝸桿傳動滑動速度和傳動效率計算

（1）滑動速度v_s

是指蝸桿和蝸輪在節點處的滑動速度（見圖14-4-9）。滑動速度v_s可按下式求得

　（m/s）

當d'₁=d₁時，　（m/s）

在進行力的分析或強度計算時，v_s的概略值可按圖14-4-10確定。圖中，普通圓柱蝸桿傳動用實線，圓弧圓柱蝸桿傳動用虛線。

（2）傳動效率η

傳動效率的精確計算見有關減速器散熱計算部分。在進行力的分析或強度計算時，可按下式進行估算。

普通圓柱蝸桿傳動：η=（100-3.5）%

圓弧圓柱蝸桿傳動：在相同條件下，當傳動比i=8～50時，圓弧圓柱蝸桿傳動比普通圓柱蝸桿傳動高3%～9%。

4.2.6　提高圓柱蝸桿傳動承載能力和傳動效率的方法簡介

提高圓柱蝸桿傳動的承載能力和傳動效率的重要途徑是降低共軛齒面間的摩擦因數和接觸應力值。實現合理的嚙合部位，采用人工油涵等方法，均能改善潤滑條件和擴大實際接觸面積，因而，就降低了摩擦因數和接觸應力值。表14-4-22列出了常用的幾種方法供參考。

4.3　環面蝸桿傳動

環面蝸桿傳動的蝸桿外形，是以一個凹圓弧為母線繞蝸桿軸線回轉而形成的回轉面，故稱圓環回轉面蝸桿，簡稱環面蝸桿。

4.3.1　環面蝸桿傳動的分類及特點

環面蝸桿傳動的類別，取決于形成螺旋齒面的母線或母面。母線為直線時，稱為直廓環面蝸桿傳動（TSL型）；母面為平面時，稱為平面包絡環面蝸桿傳動。平面包絡環面蝸桿傳動泛指平面一次包絡環面蝸桿傳動（TVP型）和平面二次包絡環面蝸桿傳動（TOP型）。在平面一次包絡環面蝸桿傳動中，又有直齒平面包絡環面蝸桿傳動和斜齒平面包絡環面蝸桿傳動之分。

直廓環面蝸桿傳動（TSL型）和平面二次包絡環面蝸桿傳動，都是多齒接觸和雙接觸線接觸。因此，擴大了接觸面積、改善了油膜形成條件、增大了齒面間的相對曲率半徑等，這就是提高傳動效率和承載能力的原因所在；平面一次包絡環面蝸桿傳動雖是單接觸線接觸，但也有多齒接觸等優點，所以其傳動效率和承載能力也比圓柱蝸桿傳動大得多。

平面包絡環面蝸桿比較容易實現完全符合其嚙合原理的精確加工和淬硬磨削，尤其對于平面一次包絡環面蝸桿傳動的蝸輪不需制作滾刀，因而工藝更簡易。

4.3.2　環面蝸桿傳動的形成原理

（1）直廓環面蝸桿的形成原理

在圖14-4-11中，蝸桿毛坯軸線O₁—O₁與刀座回轉中心O₂的垂距等于蝸桿傳動的中心距a，毛坯以ω₁角速度回轉，刀座以ω₂角速度回轉，等于蝸桿傳動的傳動比，刀刃（即母線）為直線，這樣切制出的螺旋面是“原始型”的直廓環面蝸桿的螺旋面，其軸向齒廓為直線。

（2）平面包絡環面蝸桿的形成原理

如圖14-4-12所示，設平面F與基錐A相切并一起繞軸線O₂—O₂以角速度ω₂回轉。與此同時蝸桿毛坯繞其軸線O₁—O₁以角速度ω₁回轉，這樣，平面F在蝸桿毛坯上包絡出的曲面便是平面包絡環面蝸桿的螺旋齒面。平面F就是母面，實際上是平面齒工藝齒輪的齒面，在傳動中，也就是配對蝸輪的齒面。這種傳動稱為平面一次包絡環面蝸桿傳動。中間平面與基錐A截得的圓稱為基圓，其直徑為d_b。當平面F與軸線O₂—O₂的夾角β=0時，是直齒平面包絡環面蝸桿，適用于大傳動比分度機構；當β>0時，是斜齒平面包絡環面蝸桿，適用于傳遞動力。

若再以上述蝸桿齒面為母面，即用與上述蝸桿齒面相同的滾刀，對蝸輪毛坯進行滾刀（包絡）得到蝸輪，用此蝸輪與上述蝸桿所組成的傳動稱為平面二次包絡環面蝸桿傳動。

4.3.3　環面蝸桿傳動的參數選擇和幾何尺寸計算

首先根據承載能力的要求確定中心距a，再按直廓環面蝸桿傳動（表14-4-23）和平面二次包絡環面蝸桿傳動（表14-4-24）分別計算幾何尺寸。

4.3.4　環面蝸桿傳動的修形和修緣計算

環面蝸桿的修形，是為了使傳動獲得較高的承載能力和傳動效率。環面蝸桿嚙入口或嚙出口的修緣，是為了保證蝸桿螺牙能平穩地進入嚙合或退出嚙合。

（1）直廓環面蝸桿

直廓環面蝸桿的修形，是將“原始形”直廓環面蝸桿（如圖14-4-13細實線部分所示，特點為等齒厚）的螺牙從中間向兩端逐漸減薄而成（如圖14-4-13實線部分所示，其特點是近似于“原始形”蝸桿磨損后的形狀）。目前在工業生產中使用的直廓環面蝸桿傳動一般均經修形，即“修正形”。“修正形”又有“全修形”和“對稱修形”等形式。“全修形”的修形曲線其特征是沒有拐點，極值點對應的角度值等于1.42φ_h。修形曲線按拋物線確定（即“全修形”的蝸桿螺牙的螺旋線在展開的全長上與“原始形”的偏離數值），其方程為：

式中　Δ_f——嚙入口修形量，見表14-4-26；

φ_y——用來確定Δ_y的角度值。

實現“全修形”環面蝸桿傳動，需要具有機械修正裝置或數控的專用機床，故當前應用較少。

“對稱修形”是在增大中心距、成形圓直徑和改變分齒掛輪的速比后，對“原始形”蝸桿進行修形而獲得的。“對稱修形”的修形曲線接近于“全修形”的修形曲線。因此，“對稱修形”也可獲得較好的嚙合性能。由于實現“對稱修形”不需增設新的修正機構或專用機床，故當前應用較廣。

“對稱修形”的修形計算公式見表14-4-25。

（2）平面包絡環面蝸桿

平面一次包絡環面蝸桿傳動不需修形。

平面二次包絡環面蝸桿傳動分典型傳動和一般型傳動兩種傳動型式，如圖14-4-14所示。一般型傳動除能保障有較好的傳動性能外，還可方便蝸輪副的合裝。

平面包絡環面蝸桿的修緣值和修緣長度列于表14-4-26和表14-4-27。

4.3.5　環面蝸桿傳動承載能力計算

4.3.5.1　直廓環面蝸桿傳動承載能力計算

已知直廓環面蝸桿傳動的傳動比i、蝸桿轉速n₁和輸入功率P₁或輸出轉矩T₂，設計標準傳動時可按JB/T 7936—2010中的額定輸入功率P₁和額定輸出轉矩T₂（見表14-4-28）查得中心距a。設計非標準傳動時，則可按表14-4-28粗選的中心距a值計算許用輸入功率（AGMA441.04），根據蝸桿實際傳遞功率值，經過修正后得到中心距a的終值。

蝸桿的許用輸入功率按下式計算

式中　n₁——蝸桿轉速，r/min；

K_a——中心距系數，由表14-4-29查得或由以下公式求得：

當50mm≤a≤125mm時

當125mm<a≤1000mm時

K_b——齒寬和材料系數，由表14-4-29查得或由計算求得，當50mm≤a≤1000mm時

K_b=0.377945+5.748350×10^-3a-1.3153×10^-5a²+1.37559×10^-8a³-5.253×10^-12a⁴

K_i——傳動比系數，由表14-4-30查得或由以下公式求得

當8≤i≤16時

K_i=0.806i/（i+1.7）

當16<i≤80時

K_i=0.7581i/（i+0.54）

當i>80時

K_i=0.753

K_v——速率系數，由表14-4-31查得或由下式求得

K_v=2C/（2+0.9838v^0.85）

v——齒面平均滑動速度（m/s）由下式求得

v=πd₁n₁/（6×10⁴cosγ）

式中，當v=0～0.6m/s時，C=0.75；v=1～18m/s時，C=0.8；v不在上述范圍內時，一律取C=0.78。

蝸桿計算功率P_c1（kW）按下式計算

P_c1=K_AP₁/（K_FK_MP）

式中　P₁——蝸桿實際傳遞功率，kW；

K_A——使用系數，由表14-4-32查得；

K_F——制造精度系數，由表14-4-33查得；

K_MP——材料搭配系數，由表14-4-34查得。

4.3.5.2　平面二次包絡環面蝸桿傳動承載能力計算

已知平面二次包絡環面蝸桿傳動的傳動比i₁₂、蝸桿轉速n₁，輸入功率P₁或輸出轉矩T₂，可按GB/T 16444—2008中的額定輸入功率P₁和額定輸出轉矩T₂（見表14-4-35）查得中心距a。

功率表按工作載荷平穩、每天工作8h、每小時啟動次數不大于10次、啟動轉矩為額定轉矩的2.5倍、小時負荷率JC=100%、環境溫度為20℃時，給出額定輸入功率P₁及額定輸出轉矩T₂。當所設計傳動的工作條件與上述情況不相同時，需要按以下公式計算：

機械功率和輸出轉矩為

P₁≥P_1wK_AK₁

T₂≥T_2wK_AK₁

熱功率和輸出轉矩為

P₁≥P_1wK₂K₃K₄

T₂≥T_2wK₂K₃K₄

式中　P_1w——實際輸入功率，kW；

T_2w——實際輸出轉矩，N·m；

K_A——使用系數，見表14-4-36；

K₁——啟動頻率系數，見表14-4-37；

K₂——小時負荷率系數，見表14-4-38；

K₃——環境溫度系數，見表14-4-39；

K₄——冷卻方式系數，見表14-4-40。

傳動效率可參考表14-4-41。

4.4　蝸桿傳動精度

4.4.1　圓柱蝸桿傳動精度

本節介紹的GB/T 10089—2018適用于軸交角Σ=90°，最大模數m=40mm及最大分度圓直徑d=2500mm的圓柱蝸桿蝸輪傳動機構。最大分度圓直徑d>2500mm的圓柱蝸桿蝸輪傳動機構可參照本標準使用。

4.4.1.1　術語定義和代號

4.4.1.2　精度制的構成

為了滿足蝸桿蝸輪傳動機構的所有性能要求，如傳動的平穩性、載荷分布均勻性、傳遞運動的準確性以及長使用壽命，應保證蝸桿蝸輪的輪齒尺寸參數偏差以及中心距偏差和軸交角偏差在規定的允許值范圍內。中心距偏差和軸交角偏差的允許值在國標中未作規定。

4.4.1.3　5級精度的蝸桿蝸輪偏差允許值的計算公式

4.4.1.4　檢驗規則

蝸桿副的接觸斑點主要按其形狀、分布位置與面積大小來評定。接觸斑點的要求應符合表14-4-47的規定。

4.4.1.5　輪齒尺寸參數偏差的允許值

蝸桿蝸輪輪齒尺寸參數偏差各精度等級的允許值見表14-4-48～表14-4-59。表中的數值和蝸桿軸向模數m_x、蝸輪端面模數m_t、分度圓直徑d以及蝸桿頭數z₁有關。測量蝸桿偏差時要用到蝸桿分度圓直徑d₁，測量蝸輪偏差時要用到蝸輪分度圓直徑d₂。

對于蝸桿副的單面嚙合偏差F'_i和單面一齒嚙合偏差f'_i的偏差允許值，其計算公式為：

4.4.2　直廓環面蝸桿、蝸輪精度

本節介紹的GB/T 16848—1997適用于軸交角為90°、中心距為80～1250mm的動力直廓環面蝸桿傳動。

4.4.2.1　定義及代號

直廓環面蝸桿、蝸輪和蝸桿副的誤差及側隙的定義和代號見表14-4-60。

4.4.2.2　精度等級

1）該標準對直廓環面蝸桿、蝸輪和蝸桿傳動規定了6、7、8三個精度等級，6級最高，8級最低。

2）按照公差的特性對傳動性能的主要保證作用，將蝸桿、蝸輪和蝸桿副的公差（或極限偏差）分為三個公差組。

第Ⅰ公差組：蝸輪F_p，F_r；蝸桿副ΔF'_ic。

第Ⅱ公差組：蝸桿f_h，f_hL，f_px，f_pxL，f_r；蝸輪f_pt；蝸桿副Δf'_ic。

第Ⅲ公差組：蝸桿f_f1；蝸輪f_f2；蝸桿副的接觸斑點，f_a，f_Σ，f_x1，f_x2。

3）根據使用要求不同，允許各公差組選用不同的公差等級組合，但在同一公差組中，各項公差與極限偏差應保持相同的精度等級。

4）蝸桿和配對蝸輪的精度等級一般取成相同，也允許取成不相同。對有特殊要求的蝸桿傳動，除F_r、f_r項目外，其蝸桿、蝸輪左右齒面的精度等級也可取成不相同。

4.4.2.3　齒坯要求

1）蝸桿、蝸輪在加工、檢驗和安裝時的徑向、軸向基準面應盡可能一致，并應在相應的零件工作圖上予以標注。

加工蝸桿時，刀具的主基圓半徑對蝸桿精度有較大影響，因此，應對主基圓半徑公差作合理的控制。主基圓半徑。誤差定義見表14-4-61，主基圓半徑公差值見表14-4-62。

2） 蝸桿、蝸輪的齒坯公差包括軸、孔的尺寸、形狀和位置公差，以及基準面的跳動。各項公差值見表14-4-63。

4.4.2.4　蝸桿、蝸輪的檢驗與公差

1）根據蝸桿傳動的工作要求和生產規模，在各公差組中選定一個檢驗組來評定和驗收蝸桿、蝸輪的精度。當檢驗組中有兩項或兩項以上的誤差時，應以檢驗組中最低的一項精度來評定蝸桿、蝸輪的精度等級。

第Ⅰ公差組的檢驗組：蝸輪ΔF_p；ΔF_r。

第Ⅱ公差組的檢驗組：蝸桿Δf_h，Δf_hL（用于單頭蝸桿）；Δf_zL（用于多頭蝸桿）；Δf_px，Δf_pxL，Δf_r；Δf_px，Δf_pxL。蝸輪Δf_pt。

第Ⅲ公差組的檢驗組：蝸桿Δf_f1；蝸輪Δf_f2。

當蝸桿副的接觸斑點有要求時，蝸輪的齒形誤差Δf_f2可不進行檢驗。

2）對于各精度等級，蝸桿、蝸輪各檢驗項目的公差或極限偏差的數值見表14-4-64。

3）該標準規定的公差值是以蝸桿、蝸輪的工作軸線為測量的基準軸線。當實際測量基準不符合該規定時，應從測量結果中消除基準不同所帶來的影響。

4.4.2.5　蝸桿副的檢驗與公差

蝸桿副的精度主要以ΔF'_ic，Δf'_ic 以及Δf_a，Δf_x1，Δf_x2，Δf_Σ和接觸斑點的形狀、分布位置與面積大小來評定。蝸桿副公差及極限偏差的數值見表14-4-65。

4.4.2.6　蝸桿副的側隙規定

1）蝸桿副的側隙分為最小圓周側隙和圓周側隙，側隙種類與精度等級無關。

2）根據工作條件和使用要求選用側隙。蝸桿副的最小圓周側隙和圓周側隙見表14-4-65。

4.4.2.7　圖樣標注

在蝸桿、蝸輪工作圖上，應分別標注其精度等級、齒厚極限偏差和本標準代號，標注示例如下。

1）蝸桿的第Ⅱ、Ⅲ公差組的精度等級為6級，齒厚極限偏差為標準值，則標注為：

若蝸桿齒厚極限偏差為非標準值，如上偏差為：-0.27，下偏差為：-0.40，則標注為：

蝸桿　6　　GB/T 16848—1997

2）蝸輪的三個公差組的精度同為6級，齒厚極限偏差為標準值，則標注為：

蝸輪的第Ⅰ公差組的精度為6級，第Ⅱ、Ⅲ公差組的精度為7級，齒厚極限偏差為標準值，則標注為：

若蝸輪齒厚極限偏差為非標準值，如上偏差為：+0.10，下偏差為：-0.10，則標注為：

6-7-7　（±0.10）　GB/T 16848—1997

3）對蝸桿副，應標注出相應的精度等級、側隙、本標準代號，標注示例如下。

蝸桿副的三個公差組的精度等級同為6級，側隙為標準側隙，則標注為：

蝸桿副的第Ⅰ公差組的精度為6級，第Ⅱ、Ⅲ公差組的精度為7級，側隙為：j_t=0.2mm，j_tmin=0.1mm，則標注為：

4.4.3　平面二次包絡環面蝸桿傳動精度

本節介紹的GB/T 16445—1996適用于軸交角為90°、中心距為0～1250mm的平面二次包絡環面蝸桿副。

4.4.3.1　蝸桿、蝸輪誤差的定義及代號

4.4.3.2　蝸桿副誤差的定義及代號

4.4.3.3　精度等級

1）該標準根據使用要求對蝸桿、蝸輪和蝸桿副規定了6、7、8級三個精度等級。

2）按公差特性對傳動性能的主要保證作用，將蝸桿、蝸輪和蝸桿副的公差（或極限偏差）分成三個公差組。

第Ⅰ公差組：蝸桿F_p1；蝸輪F_r2，F_p2；蝸桿副F_i。

第Ⅱ公差組：蝸桿f_p1，f_Z1，f_h1；蝸輪f_p2；蝸桿副f_i。

第Ⅲ公差組：蝸桿-；蝸輪-；蝸桿副的接觸斑點，f_a，f_X1，f_X2，f_Y。

3）根據使用要求不同，允許各公差組選用不同的精度等級組合，但在同一公差組中，各項公差與極限偏差應保持相同的精度等級。

4）蝸桿和配對蝸輪的精度等級一般取成相同，也允許取成不同。

4.4.3.4　齒坯要求

1）蝸桿、蝸輪在加工、檢驗、安裝時的徑向、軸向基準面應盡可能一致，并應在相應的零件工作圖上予以標注。

2）蝸桿、蝸輪的齒坯公差包括尺寸、形狀和位置公差，以及基準面的跳動，各項公差值，見表14-4-70。

4.4.3.5　蝸桿、蝸輪及蝸桿副的檢驗

（1）蝸桿的檢驗

1）蝸桿的齒厚公差T_s1、喉部直徑公差t₁為每件必測的項目。

2）蝸桿圓周齒距累積誤差ΔF_p1、圓周齒距偏差Δf_p1、分度誤差Δf_Z1（用于多頭蝸桿）和螺旋線誤差Δf_h1根據用戶要求進行檢測。

3）蝸桿的各項公差值和極限偏差值見表14-4-68，齒坯公差值見表14-4-70。

（2）蝸輪的檢驗

1）蝸輪的齒厚公差T_s2、蝸輪喉部直徑公差t₇為每件必測項目。

2）蝸輪的齒距累積誤差ΔF_p2、齒距偏差Δf_p2和齒圈徑向跳動ΔF_r2根據用戶要求進行檢測。

3）蝸輪的各項公差值和極限偏差值見表14-4-68，齒坯公差見表14-4-70。

（3）蝸桿副的檢驗

1）對蝸桿副的接觸斑點和齒側隙的檢驗：當減速器整機出廠時，每臺必須檢測。若蝸桿副為成品出廠時，允許按10%～30%的比率進行抽檢。但至少有一副對研檢查（應使用CT₁，CT₂專用涂料）。

2）對蝸桿副的中心距偏差Δf_a、喉平面偏差Δf_X1、Δf_X2和軸線歪斜度Δf_Y、一齒切向綜合誤差Δf_ic，當用戶有特殊要求時進行檢測；切向綜合誤差ΔF_ic，只在精度為6級，用戶又提出要求時進行檢測。其公差值及極限偏差值見表14-4-69。

4.4.3.6　蝸桿傳動的側隙規定

1）該標準根據用戶使用要求將側隙分為標準保證側隙j和最小保證側隙j_min。j為一般傳動中應保證的側隙、j_min用于要求側隙盡可能小，而又不致卡死的場合。對特殊要求，允許在設計中具體確定。

2）j與j_min與精度無關，具體數值見表14-4-69。

3）蝸桿副的側隙由蝸桿法向弦齒厚減薄量來保證，即取上偏差為E_ss1=jcosα（或j_mincosα），公差為T_s1；蝸輪法向弦齒厚的上偏差E_ss2=0，下偏差即為公差E_si2=T_s2。

4.4.3.7　蝸桿、蝸輪的公差及極限偏差

4.4.3.8　蝸桿副精度與公差

4.4.3.9　圖樣標注

在蝸桿、蝸輪工作圖上，應分別標注其精度等級、側隙代號或法向弦齒厚偏差和本標準代號。

標注示例：

1）蝸桿精度等級為6級，法向弦齒厚公差為標準值，側隙取標準側隙，則標注為

2）若蝸桿法向弦齒厚公差為非標準值，如上偏差為-0.25，下偏差為-0.4，則標注為

蝸輪標注方法與蝸桿相同。

3）對蝸桿副應標注出相應的精度等級、側隙代號和本標準代號。標注示例：

①蝸桿副三個公差組的精度同為7級，標準側隙，則標注為

②蝸桿副的第Ⅰ公差組為7級，第Ⅱ、第Ⅲ公差組的精度為6級，側隙為最小保證側隙j_min，則標注為

4.5　蝸桿、蝸輪的結構及材料

4.5.1　蝸桿、蝸輪的結構

蝸桿一般與軸制成一體（圖14-4-15），只在個別情況下 才采用蝸桿齒圈配合于軸上。車制的蝸桿，軸徑d=d_f1-（2～4）mm［圖14-4-15（a）］；銑制的蝸桿和環面蝸桿，軸徑d可大于d_f1［圖14-4-15（b）、（c）］。

蝸輪的典型結構見表14-4-71。

4.5.2　蝸桿、蝸輪材料選用推薦

4.6　蝸桿傳動設計計算及工作圖示例

4.6.1　圓柱蝸桿傳動設計計算示例

4.6.2　直廓環面蝸桿傳動設計計算示例

4.6.3　平面二次包絡環面蝸桿傳動設計計算示例