题目
简述蜗杆传动的特点和应用场合?
简述蜗杆传动的特点和应用场合?
题目解答
答案
蜗杆传动的主要特点有:
(1)传动比大,零件数目少,结构紧凑;
(2)冲击载荷小、传动平稳,噪声低;
(3)当蜗杆的螺旋[1]升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动具有自锁性;
(4)摩擦损失较大,效率低;当传动具有自锁性时,效率仅为0。4左右;
(5)由于摩擦与磨损严重,常需耗用有色金属制造蜗轮(或轮圈),以便与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。
蜗杆传动通常用于空间两轴线交错,要求结构紧凑,传动比大的减速装置[2],也有少数机器用作增速装置。
解析
蜗杆传动是机械传动中的一种重要型式,主要考查学生对其特点和应用场合的理解。解题核心在于掌握以下几点:
- 传动比大且结构紧凑,适合空间交错轴传动;
- 自锁性的条件及对效率的影响;
- 材料特性(如蜗轮需用有色金属);
- 应用领域集中在减速装置,尤其对传动比要求高的场景。
1. 传动比大,结构紧凑
蜗杆传动通过多头蜗杆和蜗轮的啮合,可实现单级传动比高达10~100,且零件数量少,占用空间小,特别适合空间受限的机械结构。
2. 传动平稳,噪声低
蜗杆与蜗轮为滑动摩擦啮合,接触面积大,冲击小,运行时噪声低,适用于需要平稳传动的场景(如起重机械)。
3. 自锁性
当蜗杆的螺旋升角λ小于啮合面的当量摩擦角φ_v时,传动具有自锁性,反向无法传动,常用于安全制动(如螺旋千斤顶)。
4. 效率低
自锁性导致传动效率低(约0.4~0.6),且摩擦生热大,需加强散热设计。
5. 材料特殊性
蜗轮需用青铜等减摩材料,与钢制蜗杆配合减少磨损,但增加了制造成本。
应用场合
- 空间交错轴(轴线夹角一般为90°);
- 大传动比减速装置(如电梯、起重机);
- 要求自锁功能的机械(如阀件控制);
- 少数增速场景(如钟表机构)。