蝸桿蝸輪機構是由交錯軸斜齒圓柱齒輪機構演變而來(lái)的。在一對交錯角∑=90°、且和旋向相同的交錯軸斜齒輪機構中,若小齒輪1的螺旋角取得很大、其分度圓柱的直徑取得較小,且其軸向長(cháng)度較長(cháng),齒數很少(一般),則其每個(gè)輪齒在分度圓柱面上能纏繞一周以上,這樣的小齒輪外形像一根螺桿,稱(chēng)為蝸桿。
大齒輪2的較小、分度圓柱的直徑很大、軸向長(cháng)度較短、齒數很多,它實(shí)際上是一個(gè)斜齒輪,稱(chēng)為蝸輪。這樣的交錯軸斜齒輪機構嚙合傳動(dòng)時(shí),其齒廓間仍為點(diǎn)接觸。為了改善嚙合狀況,將蝸輪分度圓柱面的母線(xiàn)改為圓弧形,使之將蝸桿部分地包?。ㄈ缦聢D所示),并用與蝸桿形狀和參數相同的滾刀(兩者的差別僅在于滾刀的外徑稍大,以便加工出頂隙)范成加工蝸輪,這樣加工出來(lái)的蝸輪與蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí),其齒廓間為線(xiàn)接觸,可傳遞較大的動(dòng)力。這樣的傳動(dòng)機構稱(chēng)為蝸桿蝸輪機構(又稱(chēng)蝸桿傳動(dòng)機構)。
由蝸輪蝸桿的形成可以看出,蝸輪蝸桿機構具有以下兩個(gè)明顯的特征:其一,它是一種特殊的交錯軸斜齒輪機構,其特殊之處在于∑=90°,很少,一般;其二,它具有螺旋機構的某些特點(diǎn),蝸桿相當于螺桿,蝸輪相當于螺母,蝸輪部分地包容蝸桿。
同螺桿一樣,蝸桿也有左旋、右旋及單頭、多頭之分。工程中通常采用右旋蝸桿,蝸桿的頭數就是其齒數。由于蝸桿螺旋線(xiàn)導程角,而,故,即蝸輪的螺旋角等于蝸桿的導程角。