正转效率（蜗杆到蜗轮的动力传递）为η_forward = tan(λ) / tan(λ + φ)，其中λ为导程角，φ = arctan(μ)为摩擦角，μ为齿面摩擦系数。导程角越大效率越高，λ=45°附近接近最大值(1-μ)/(1+μ)。

蜗轮蜗杆的损失为Q = P_in × (1 - η)，若齿轮箱无法散热，油温上升会导致润滑油劣化。一般AGMA规定连续运转时油温升ΔT≤55°C。超过散热能力时需强制冷却（油冷器、送风）或限制功率。

蜗杆的切向力Wt（轴向）等于蜗轮的轴向力Wa，蜗杆的轴向力Wa等于蜗轮的Wt。径向力Wr在两者相等，Wr = Wt × tan(φ_n)/cos(λ)。这种正交关系实现了蜗轮蜗杆的空间动力传递。

Question 1

蜗轮蜗杆的自锁条件是什么？

Accepted Answer

当导程角λ小于摩擦角φ（φ = arctan(μ)）时，从蜗轮侧施加反向力也无法驱动蜗杆转动，这称为自锁。条件为λ < φ（摩擦系数μ=0.05时φ≈2.9°，μ=0.10时φ≈5.7°）。常用于卷扬机和定位装置。

Question 2

蜗轮蜗杆正转效率的计算公式是什么？

Accepted Answer

正转效率（蜗杆到蜗轮的动力传递）为η_forward = tan(λ) / tan(λ + φ)，其中λ为导程角，φ = arctan(μ)为摩擦角，μ为齿面摩擦系数。导程角越大效率越高，λ=45°附近接近最大值(1-μ)/(1+μ)。

Question 3

蜗轮蜗杆的发热限制是什么问题？

Accepted Answer

蜗轮蜗杆的损失为Q = P_in × (1 - η)，若齿轮箱无法散热，油温上升会导致润滑油劣化。一般AGMA规定连续运转时油温升ΔT≤55°C。超过散热能力时需强制冷却（油冷器、送风）或限制功率。

Question 4

蜗杆与蜗轮的齿面力方向有何不同？

Accepted Answer

蜗杆的切向力Wt（轴向）等于蜗轮的轴向力Wa，蜗杆的轴向力Wa等于蜗轮的Wt。径向力Wr在两者相等，Wr = Wt × tan(φ_n)/cos(λ)。这种正交关系实现了蜗轮蜗杆的空间动力传递。

蜗轮蜗杆效率·自锁设计计算器