（一）概述
圓弧圓柱蝸桿（zc蝸桿)傳動是一種新型的蝸桿傳動。實踐證明，該蝸桿傳動比普通圓柱蝸桿傳動的承載能力大，傳動效率高、壽命長。因此圓弧圓柱蝸桿傳動有逐漸代替普通圓柱蝸桿傳動的趨勢。
1．圓弧圓柱蝸桿傳動的特點
這種蝸桿傳動和其它蝸桿傳動一佯，可以實現交錯軸之間的傳動，蝸桿能安裝在蝸輪的上、下方或側面。它的主要特點有:
1）傳動比範圍大，可實現1:100的大傳動比傳動；
2）蝸桿與蝸輪的齒廓呈凸凹嚙合，接觸線與相對滑動速度方向間夾角大，有利於潤滑油膜的形成；
3）當蝸桿主動時，嚙合效率可達95%以上，比普通圓柱蝸桿傳動的嚙合效率提高10%～20%；
4）傳動的中心距難以調整，對中心距誤差的敏感性較強。
2．圓弧圓柱蝸桿傳動的主要引數及其選擇
圓弧圓柱蝸桿傳動的主要引數有齒形角α0、變位係數x2及齒廓圓弧半徑ρ(《圓弧圓柱蝸桿傳動》)。
1）齒形角α0依據嚙合分析，推薦選取齒形角α0=23°±2°。
2）變位係數x2一般推薦x2=0.5～1.5。
代替普通圓柱蝸桿傳動時，一般選x2=0.5～1。當傳動的轉速較高時，應盡量選取較大的變位係數，取x2=1～1.
5。此外，當z1>2時，取x2=0.7～1.
2；z1≤2時，取x2=1～1.5
3）齒廓圓弧半徑ρρ可按計算。實際應用中，推薦ρ=(5～5.5)m
(m為模數)。當z1=1或2時，取ρ=5m；z1=3時，ρ=5.3m；z1=4時，ρ=5.3m。
3．圓弧圓柱蝸桿的引數及幾何尺寸計算
圓弧圓柱蝸桿的齒形引數及幾何尺寸見表《圓弧圓柱蝸桿齒形引數及幾何尺寸計算》。
圖《圓弧圓柱蝸桿傳動》
表《圓弧圓柱蝸桿齒形引數及幾何尺寸計算》
（二）圓弧圓柱蝸桿傳動強度計算
圓弧圓柱蝸桿傳動的受力情況與普通圓柱蝸桿傳動相同，因此，其主要失效形式及設計準則也大體相同。由於蝸輪的強度相對較弱，因此主要對蝸輪進行強度計算。
在進行計算前，應具備的已知條件為輸入功率p1，輸入軸的轉速n1，傳動比i（或輸出軸的轉速n2）以及載荷的變化規律等。
根據功率p1、轉速n1和傳動比i，按圖《齒面疲勞強度承載能力的線圖》可以初步確定蝸桿傳動的中心距a（用法舉例：已知p1=53kw，i=10，n1=1000r/min，可按箭頭方向沿虛線查得中心距a=200mm。），參考《圓弧圓柱蝸桿減速器引數匹配》可確定該傳動中蝸桿與蝸輪的主要幾何引數，基本幾何尺寸的計算關係式見表《圓弧圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算公式》。
圖《齒面疲勞強度承載能力的線圖》
圖《齒面疲勞強度承載能力的線圖》是按磨削的淬火鋼蝸桿與錫青銅蝸輪制定的，在其它情況下，可傳遞的功率p1，隨增減而增減
1.校核蝸輪齒面接觸疲勞強度的安全係數
在初步確定蝸桿傳動的主要幾何尺寸後，可按下式校核蝸輪齒面接觸疲勞強度的安全係數sh：
式中：σh--蝸輪齒面接觸應力，mpa；
σhlim--蝸輪齒面接觸疲勞極限；
shmin--最小安全係數，見下表；
最小安全係數shmin
蝸桿齒面接觸應力
式中:ft2—蝸輪分度圓上的圓周力，n；
zm—係數，；
bm2—蝸輪平均齒寬，bm2≈0.45(d1+6m)；
yz—蝸桿齒的齒形係數，見下表；
蝸桿齒的齒形係數yz
蝸輪齒面接觸疲勞極限
式中：k0—蝸輪與蝸桿的配對材料係數，見下表《蝸輪與蝸桿的配對材料係數k0>；
fh—壽命係數，見下面《壽命係數fh表》,，其中lh是設計時所要求的以小時為
單位的工作壽命；
fn—速度係數，當轉速不變時，見下面《速度係數fn表》，當轉速有變化時；
fw—載荷係數，當載荷平穩時，fw=l；當載荷有變化時。
蝸輪與蝸桿的配對材料係數k0(mpa)
壽命係數fh
速度係數fn
注：表中滑動速度vs參看普通圓柱蝸桿傳動、潤滑及熱平衡計算的圖《蝸桿傳動的滑動速度》。
2.校核蝸輪齒根彎曲疲勞強度的安全係數
式中：cflim--蝸輪齒根應力係數極限值，下表《蝸輪齒根應力係數極限值》；
cfmax--蝸輪齒根最大應力係數
式中：ft2max--蝸輪平均圓(以蝸輪的齒頂圓直徑和喉圓直徑的平均值為直徑所作的圓)上的最大圓周力;
--蝸輪齒弧長，蝸輪齒圈為錫青銅時，≈1.1b2；為銅鋁合金時，≈1.17b2。
蝸輪齒根應力係數極限值cflim
3.計算幾何尺寸
當蝸輪強度校核合格後，計算蝸桿及蝸輪的全部幾何尺寸(參看表《圓弧圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算公式》)
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