蜗轮蜗杆传动是一种通过蜗杆与蜗轮啮合实现交错轴间运动和动力传递的机械传动方式，其核心原理和特点如下：

一、基本概念

组成结构

由蜗杆（主动件）和蜗轮（被动件）组成，两轴通常呈90°交错角。

外形特征

- 蜗杆类似螺栓，具有螺旋形状（单头或多头）；

- 蜗轮类似斜齿圆柱齿轮，齿包覆蜗杆螺旋面。

二、工作原理

啮合方式

蜗杆旋转时，其螺旋面与蜗轮齿面产生线接触（而非点接触），通过滚动和滑动实现动力传递。

传动过程

- 蜗杆每转一圈，蜗轮转动一个齿（单头蜗杆）或多个齿（多头蜗杆）；

- 传动比$i = \frac{Z_1}{Z_2}$（蜗杆头数/蜗轮齿数）。

三、关键特点

传动比与效率

- 传动比范围广（通常为7-80），可实现大减速比；

- 传动效率较低，需通过润滑和材料优化提升。

结构优势

- 两轴交叉角度灵活（常用90°，也可为其他角度）；

- 结构紧凑，适合空间受限的场合。

应用场景

- 高精度定位设备（如机床、仪器仪表）；

- 需要大传动比的机械装置（如升降机、减速器）。

四、其他说明

螺旋方向：

根据啮合需求，蜗杆分为右旋和左旋，需匹配蜗轮的旋向；

材料选择：蜗轮常采用有色金属（如铜、铝）以降低摩擦损耗。

通过以上原理和特点，蜗轮蜗杆传动在机械工程中具有广泛的应用价值。