10.4 蜗杆传动的设计计算
10.4.1 蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的受力分析与斜齿轮传动相似。通常不考虑摩擦力的影响。
蜗杆传动的受力分析与斜齿轮传动相似。通常不考虑摩擦力的影响。 蜗杆传动时，齿面间相互作用的法向力可分解为三个相互垂直的分力：切向力，径向力和轴向力，如图所示。蜗杆，蜗轮所受各分力大小和相互关系如下：
式中：、、分别为蜗杆所受的切向力，轴向力，径向力；、、分别为蜗轮的切向力，轴向力，径向力；、、分别为蜗杆，蜗轮的分度圆直径；α为压力角，、分别为蜗杆和蜗轮的转矩，,i为传动比，η为蜗杆传动的总效率。
蜗杆，蜗轮上各分力方向的判定方法如下：切向力方向对主动件蜗杆，与其运动方向相反；对从动件蜗轮，与其受力点运动方向相同。径向力各自指向轮心。而蜗杆轴向力的方向则与蜗杆转向和螺旋线旋向有关。用左（右）手定则来判定比较方便：右旋蜗杆用右手，左旋蜗杆用左手，四指顺着蜗杆转动方向，四指伸直所指方向即为蜗杆轴向力的方向。蜗杆轴向力的反方向即蜗轮的切向力的方向。请看蜗杆传动蜗轮的转向判断 蜗杆传动受力分析举例
10.4.2 蜗杆传动的强度计算
1．蜗轮齿面接触疲劳强度计算蜗轮齿面接触疲劳强度的计算主要是为了防止齿面产生点蚀。钢蜗杆与青铜或灰铸铁蜗轮配对时，齿面接触疲劳强度公式如下：
校核公式 (MPa)
设计公式 (mm3)
式中，K为载荷系数，用以考虑载荷集中和动载荷的影响。一般K=1.11.5。当载荷平稳、蜗轮圆周速度≤3m/s和7级以上精度时，取较小值，否则取较大值；为蜗轮许用接触应力（MPa），查表；G为承载能力提高系数，对于普通圆柱蜗杆传动，G=1；对于圆弧圆柱蜗杆传动，G=1.10-3.9。当中心距a和蜗轮齿数较小时，G取较大值；其他符号意义和单位同前。2．蜗轮轮齿弯曲疲劳强度计算对于闭式蜗杆传动，轮齿弯曲折断的情况较少出现，通常仅在蜗轮齿数较多(>80100)时才进行轮齿弯曲疲劳强度计算。对于开式传动，则按蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度进行设计。 蜗轮轮齿弯曲强度的计算方法，在此不予讨论。