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渦輪蝸桿的工作原理
發(fā)布者：暢馨精工 發(fā)布時間：2019-7-15 14:53:36
基本參數(shù)
模數(shù)m、壓力角、蝸桿直徑系數(shù)q、導程角、蝸桿頭數(shù) 、蝸輪齒數(shù)、齒頂高系數(shù)（取1）及頂隙系數(shù)（取0.2）。
其中，模數(shù)m和壓力角是指蝸桿軸面的模數(shù)和壓力角，亦即蝸輪端面的模數(shù)和壓力角，且均為標準值；蝸桿直徑
系數(shù)q為蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)m的比值。 分類
蝸輪蝸桿大致有這些系列：
1、WH系列蝸輪蝸桿減速機：WHT/WHX/WHS/WHC
2、CW系列蝸輪蝸桿減速機：CWU/CWS/CWO
3、WP系列蝸輪蝸桿減速機：WPA/WPS/WPW/WPE/WPZ/WPD
蝸輪蝸桿正確嚙合的條件
1.中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等，即蝸輪的端面模數(shù)等于蝸桿的軸面模數(shù)且為標準值；
蝸輪的端面壓力角應等于蝸桿的軸面壓力角且為標準值，即 ==m ，==
2.當蝸輪蝸桿的交錯角為時，還需保證，而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同。
四、幾何尺寸計算與圓柱齒輪基本相同，需注意的幾個問題
1.蝸桿導程角()是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關(guān)系為，蝸輪的螺旋角，大則傳動效率高，當小于嚙合齒間當量摩擦角時，機構(gòu)自鎖。
2.引入蝸桿直徑系數(shù)q是為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目，使蝸桿分度圓直徑進行了標準化m一定時，q大則大，蝸桿軸的剛度及強度相應增大；一定時，q小則導程角增大，傳動效率相應提高。
3.蝸桿頭數(shù)推薦值為1、2、4、6，當取小值時，其傳動比大，且具有自鎖性；當取大值時，傳動效率高。與圓柱齒輪傳動不同，蝸桿蝸輪機構(gòu)傳動比不等于，而是，蝸桿蝸輪機構(gòu)的中心距不等于，而是。
4.蝸桿蝸輪傳動中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定方法，可根據(jù)嚙合點K處方向、方向（平行于螺旋線的切線）及應垂 直于蝸輪軸線畫速度矢量三角形來判定；也可用“右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指拇指”來判定。
蝸輪及蝸桿機構(gòu)的特點
1.可以得到很大的傳動比，比交錯軸斜齒輪機構(gòu)緊湊
2.兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯軸斜齒輪機構(gòu)
3.蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小
4.具有自鎖性。當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構(gòu)具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。如在其重機械中使用的自鎖蝸桿機構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護作用。
5.傳動效率較低，磨損較嚴重。蝸輪蝸桿嚙合傳動時，嚙合輪齒間的相對滑動速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對滑動速度大使齒面磨損嚴重、發(fā)熱嚴重，為了散熱和減小磨損，常采用價格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤滑裝置，因而成本較高
6.蝸桿軸向力較大
應用
蝸輪及蝸桿機構(gòu)常被用于兩軸交錯、傳動比大、傳動功率不大或間歇工作的場合。
蝸輪蝸桿減速機常見原因及解決方法
一、常見問題及其原因
1．減速機發(fā)熱和漏油。為了提高效率，蝸輪減速機一般均采用有色金屬做蝸輪，蝸桿則采用較硬的鋼材。由于是滑動摩擦傳動，運行中會產(chǎn)生較多的熱量，使減速機各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異，從而在各配合面形成間隙，潤滑油液由于溫度的升高變稀，易造成泄漏。造成這種情況的原因主要有四點， 一是材質(zhì)的搭配不合理；二是嚙合摩擦面表面的質(zhì)量差；三是潤滑油添加量的選擇不正確；四是裝配質(zhì)量和使用環(huán)境差。
2．蝸輪磨損。蝸輪一般采用錫青銅，配對的蝸桿材料用45鋼淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后經(jīng)蝸桿磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。減速機正常運行時磨損很慢，某些減速機可以使用10年以上。如果磨損速度較快，就要考慮選型是否正確，是否超負荷運行，以及蝸輪蝸桿的材質(zhì)、裝配質(zhì)量或使用環(huán)境等原因。
二、解決方法
1．保證裝配質(zhì)量?？少徺I或自制一些專用工具，拆卸和安裝減速機部件時，盡量避免用錘子等其他工具敲擊, 更換齒輪、蝸輪蝸桿時，盡量選用原廠配件和成對更換；裝配輸出軸時，要注意公差配合；要使用防粘劑
2．潤滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機一般選用220#齒輪油，對重負荷、啟動頻繁、使用環(huán)境較差的減速機，可選用一些潤滑油添加劑，使減速機在停止運轉(zhuǎn)時齒輪油依然附著在齒輪表面，形成保護膜，防止重負荷、 低速、高轉(zhuǎn)矩和啟動時金屬間的直接接觸。添加劑中含有密封圈調(diào)節(jié)劑和抗漏劑，使密封圈保持柔軟和彈性有效減少潤滑油漏。
3．減速機安裝位置的選擇。位置允許的情況下，盡量不采用立式安裝。立式安裝時，潤滑油的添加量要比 水平安裝多很多，易造成減速機發(fā)熱和漏油。
4．建立潤滑維護制度?？筛鶕?jù)潤滑工作“五定”原則對減速機進行維護，做到每一臺減速機都有責 任人定期檢查，發(fā)現(xiàn)溫升明顯，超過40℃或油溫超過80℃，油的質(zhì)量下降或油中發(fā)現(xiàn)較多的銅粉以及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時，要立即停止使用，及時檢修，排除故障，更換潤滑油。加油時，要注意油量，保證減速機得到正確的潤滑。
模數(shù)m、壓力角、蝸桿直徑系數(shù)q、導程角、蝸桿頭數(shù) 、蝸輪齒數(shù)、齒頂高系數(shù)（取1）及頂隙系數(shù)（取0.2）。
其中，模數(shù)m和壓力角是指蝸桿軸面的模數(shù)和壓力角，亦即蝸輪端面的模數(shù)和壓力角，且均為標準值；蝸桿直徑
系數(shù)q為蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)m的比值。 分類
蝸輪蝸桿大致有這些系列：
1、WH系列蝸輪蝸桿減速機：WHT/WHX/WHS/WHC
2、CW系列蝸輪蝸桿減速機：CWU/CWS/CWO
3、WP系列蝸輪蝸桿減速機：WPA/WPS/WPW/WPE/WPZ/WPD
蝸輪蝸桿正確嚙合的條件
1.中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等，即蝸輪的端面模數(shù)等于蝸桿的軸面模數(shù)且為標準值；
蝸輪的端面壓力角應等于蝸桿的軸面壓力角且為標準值，即 ==m ，==
2.當蝸輪蝸桿的交錯角為時，還需保證，而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同。
四、幾何尺寸計算與圓柱齒輪基本相同，需注意的幾個問題
1.蝸桿導程角()是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關(guān)系為，蝸輪的螺旋角，大則傳動效率高，當小于嚙合齒間當量摩擦角時，機構(gòu)自鎖。
2.引入蝸桿直徑系數(shù)q是為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目，使蝸桿分度圓直徑進行了標準化m一定時，q大則大，蝸桿軸的剛度及強度相應增大；一定時，q小則導程角增大，傳動效率相應提高。
3.蝸桿頭數(shù)推薦值為1、2、4、6，當取小值時，其傳動比大，且具有自鎖性；當取大值時，傳動效率高。與圓柱齒輪傳動不同，蝸桿蝸輪機構(gòu)傳動比不等于，而是，蝸桿蝸輪機構(gòu)的中心距不等于，而是。
4.蝸桿蝸輪傳動中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定方法，可根據(jù)嚙合點K處方向、方向（平行于螺旋線的切線）及應垂 直于蝸輪軸線畫速度矢量三角形來判定；也可用“右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指拇指”來判定。
蝸輪及蝸桿機構(gòu)的特點
1.可以得到很大的傳動比，比交錯軸斜齒輪機構(gòu)緊湊
2.兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯軸斜齒輪機構(gòu)
3.蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小
4.具有自鎖性。當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構(gòu)具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。如在其重機械中使用的自鎖蝸桿機構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護作用。
5.傳動效率較低，磨損較嚴重。蝸輪蝸桿嚙合傳動時，嚙合輪齒間的相對滑動速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對滑動速度大使齒面磨損嚴重、發(fā)熱嚴重，為了散熱和減小磨損，常采用價格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤滑裝置，因而成本較高
6.蝸桿軸向力較大
應用
蝸輪及蝸桿機構(gòu)常被用于兩軸交錯、傳動比大、傳動功率不大或間歇工作的場合。
蝸輪蝸桿減速機常見原因及解決方法
一、常見問題及其原因
1．減速機發(fā)熱和漏油。為了提高效率，蝸輪減速機一般均采用有色金屬做蝸輪，蝸桿則采用較硬的鋼材。由于是滑動摩擦傳動，運行中會產(chǎn)生較多的熱量，使減速機各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異，從而在各配合面形成間隙，潤滑油液由于溫度的升高變稀，易造成泄漏。造成這種情況的原因主要有四點， 一是材質(zhì)的搭配不合理；二是嚙合摩擦面表面的質(zhì)量差；三是潤滑油添加量的選擇不正確；四是裝配質(zhì)量和使用環(huán)境差。
2．蝸輪磨損。蝸輪一般采用錫青銅，配對的蝸桿材料用45鋼淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后經(jīng)蝸桿磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。減速機正常運行時磨損很慢，某些減速機可以使用10年以上。如果磨損速度較快，就要考慮選型是否正確，是否超負荷運行，以及蝸輪蝸桿的材質(zhì)、裝配質(zhì)量或使用環(huán)境等原因。
3．傳動小斜齒輪磨損。一般發(fā)生在立式安裝的減速機上，主要與潤滑油的添加量和油品種有關(guān)。立式安裝時，很容易造成潤滑油量不足，減速機停止運轉(zhuǎn)時，電機和減速機間傳動齒輪油流失，齒輪得不到應有的潤滑保護。減速機啟動時，齒輪由于得不到有效潤滑導致機械磨損甚至損壞。
4．蝸桿軸承損壞。發(fā)生故障時，即使減速箱密封良好，還是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)減速機內(nèi)的齒輪油被乳化，軸承生銹、腐蝕、損壞。這是因為減速機在運行一段時間后，齒輪油溫度升高又冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水與水混合。當然，也與軸承質(zhì)量及裝配工藝密切相關(guān)。
二、解決方法
1．保證裝配質(zhì)量?？少徺I或自制一些專用工具，拆卸和安裝減速機部件時，盡量避免用錘子等其他工具敲擊, 更換齒輪、蝸輪蝸桿時，盡量選用原廠配件和成對更換；裝配輸出軸時，要注意公差配合；要使用防粘劑
2．潤滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機一般選用220#齒輪油，對重負荷、啟動頻繁、使用環(huán)境較差的減速機，可選用一些潤滑油添加劑，使減速機在停止運轉(zhuǎn)時齒輪油依然附著在齒輪表面，形成保護膜，防止重負荷、 低速、高轉(zhuǎn)矩和啟動時金屬間的直接接觸。添加劑中含有密封圈調(diào)節(jié)劑和抗漏劑，使密封圈保持柔軟和彈性有效減少潤滑油漏。
3．減速機安裝位置的選擇。位置允許的情況下，盡量不采用立式安裝。立式安裝時，潤滑油的添加量要比 水平安裝多很多，易造成減速機發(fā)熱和漏油。
4．建立潤滑維護制度?？筛鶕?jù)潤滑工作“五定”原則對減速機進行維護，做到每一臺減速機都有責 任人定期檢查，發(fā)現(xiàn)溫升明顯，超過40℃或油溫超過80℃，油的質(zhì)量下降或油中發(fā)現(xiàn)較多的銅粉以及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時，要立即停止使用，及時檢修，排除故障，更換潤滑油。加油時，要注意油量，保證減速機得到正確的潤滑。
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