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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(shí)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(lèi)
蝸輪蝸桿大致有這些系列：
1、WH系列蝸輪蝸桿減速機(jī)：WHT/WHX/WHS/WHC
2、CW系列蝸輪蝸桿減速機(jī)：CWU/CWS/CWO
3、WP系列蝸輪蝸桿減速機(jī)：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(biāo)準(zhǔn)值；
蝸輪的端面壓力角應(yīng)等于蝸桿的軸面壓力角且為標(biāo)準(zhǔn)值，即 ==m ，==
2.當(dāng)蝸輪蝸桿的交錯(cuò)角為時(shí)，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(jì)算與圓柱齒輪基本相同，需注意的幾個(gè)問(wèn)題
1.蝸桿導(dǎo)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(dòng)效率高，當(dāng)小于嚙合齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)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(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化m一定時(shí)，q大則大，蝸桿軸的剛度及強(qiáng)度相應(yīng)增大；一定時(shí)，q小則導(dǎo)程角增大，傳動(dòng)效率相應(yīng)提高。
3.蝸桿頭數(shù)推薦值為1、2、4、6，當(dāng)取小值時(shí)，其傳動(dòng)比大，且具有自鎖性；當(dāng)取大值時(shí)，傳動(dòng)效率高。與圓柱齒輪傳動(dòng)不同，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比不等于，而是，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的中心距不等于，而是。
4.蝸桿蝸輪傳動(dòng)中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定方法，可根據(jù)嚙合點(diǎn)K處方向、方向（平行于螺旋線的切線）及應(yīng)垂 直于蝸輪軸線畫(huà)速度矢量三角形來(lái)判定；也可用“右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指拇指”來(lái)判定。
蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
1.可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)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(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)
3.蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小
4.具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在其重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。
5.傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高
6.蝸桿軸向力較大
應(yīng)用
蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)常被用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)功率不大或間歇工作的場(chǎng)合。
蝸輪蝸桿減速機(jī)常見(jiàn)原因及解決方法
一、常見(jiàn)問(wèn)題及其原因
1．減速機(jī)發(fā)熱和漏油。為了提高效率，蝸輪減速機(jī)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(dòng)摩擦傳動(dòng)，運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，使減速機(jī)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(rùn)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(diǎn)， 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(rùn)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(duì)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(jī)正常運(yùn)行時(shí)磨損很慢，某些減速機(jī)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(fù)荷運(yùn)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?gòu)買(mǎi)或自制一些專(zhuān)用工具，拆卸和安裝減速機(jī)部件時(shí)，盡量避免用錘子等其他工具敲擊, 更換齒輪、蝸輪蝸桿時(shí)，盡量選用原廠配件和成對(duì)更換；裝配輸出軸時(shí)，要注意公差配合；要使用防粘劑
2．潤(rùn)滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機(jī)一般選用220#齒輪油，對(duì)重負(fù)荷、啟動(dòng)頻繁、使用環(huán)境較差的減速機(jī)，可選用一些潤(rùn)滑油添加劑，使減速機(jī)在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪油依然附著在齒輪表面，形成保護(hù)膜，防止重負(fù)荷、 低速、高轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)時(shí)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(rùn)滑油漏。
3．減速機(jī)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(shí)，潤(rùn)滑油的添加量要比 水平安裝多很多，易造成減速機(jī)發(fā)熱和漏油。
4．建立潤(rùn)滑維護(hù)制度?？筛鶕?jù)潤(rùn)滑工作“五定”原則對(duì)減速機(jī)進(jìn)行維護(hù)，做到每一臺(tái)減速機(jī)都有責(zé) 任人定期檢查，發(fā)現(xiàn)溫升明顯，超過(guò)40℃或油溫超過(guò)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(shí)，要立即停止使用，及時(shí)檢修，排除故障，更換潤(rùn)滑油。加油時(shí)，要注意油量，保證減速機(jī)得到正確的潤(rùn)滑。
模數(shù)m、壓力角、蝸桿直徑系數(shù)q、導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(lèi)
蝸輪蝸桿大致有這些系列：
1、WH系列蝸輪蝸桿減速機(jī)：WHT/WHX/WHS/WHC
2、CW系列蝸輪蝸桿減速機(jī)：CWU/CWS/CWO
3、WP系列蝸輪蝸桿減速機(jī)：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(biāo)準(zhǔn)值；
蝸輪的端面壓力角應(yīng)等于蝸桿的軸面壓力角且為標(biāo)準(zhǔn)值，即 ==m ，==
2.當(dāng)蝸輪蝸桿的交錯(cuò)角為時(shí)，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(jì)算與圓柱齒輪基本相同，需注意的幾個(gè)問(wèn)題
1.蝸桿導(dǎo)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(dòng)效率高，當(dāng)小于嚙合齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)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(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化m一定時(shí)，q大則大，蝸桿軸的剛度及強(qiáng)度相應(yīng)增大；一定時(shí)，q小則導(dǎo)程角增大，傳動(dòng)效率相應(yīng)提高。
3.蝸桿頭數(shù)推薦值為1、2、4、6，當(dāng)取小值時(shí)，其傳動(dòng)比大，且具有自鎖性；當(dāng)取大值時(shí)，傳動(dòng)效率高。與圓柱齒輪傳動(dòng)不同，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比不等于，而是，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的中心距不等于，而是。
4.蝸桿蝸輪傳動(dòng)中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定方法，可根據(jù)嚙合點(diǎn)K處方向、方向（平行于螺旋線的切線）及應(yīng)垂 直于蝸輪軸線畫(huà)速度矢量三角形來(lái)判定；也可用“右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指拇指”來(lái)判定。
蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
1.可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)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(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)
3.蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小
4.具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在其重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。
5.傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高
6.蝸桿軸向力較大
應(yīng)用
蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)常被用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)功率不大或間歇工作的場(chǎng)合。
蝸輪蝸桿減速機(jī)常見(jiàn)原因及解決方法
一、常見(jiàn)問(wèn)題及其原因
1．減速機(jī)發(fā)熱和漏油。為了提高效率，蝸輪減速機(jī)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(dòng)摩擦傳動(dòng)，運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，使減速機(jī)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(rùn)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(diǎn)， 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(rùn)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(duì)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(jī)正常運(yùn)行時(shí)磨損很慢，某些減速機(jī)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(fù)荷運(yùn)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(dòng)小斜齒輪磨損。一般發(fā)生在立式安裝的減速機(jī)上，主要與潤(rùn)滑油的添加量和油品種有關(guān)。立式安裝時(shí)，很容易造成潤(rùn)滑油量不足，減速機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)和減速機(jī)間傳動(dòng)齒輪油流失，齒輪得不到應(yīng)有的潤(rùn)滑保護(hù)。減速機(jī)啟動(dòng)時(shí)，齒輪由于得不到有效潤(rùn)滑導(dǎo)致機(jī)械磨損甚至損壞。
4．蝸桿軸承損壞。發(fā)生故障時(shí)，即使減速箱密封良好，還是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)減速機(jī)內(nèi)的齒輪油被乳化，軸承生銹、腐蝕、損壞。這是因?yàn)闇p速機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)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(dāng)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?gòu)買(mǎi)或自制一些專(zhuān)用工具，拆卸和安裝減速機(jī)部件時(shí)，盡量避免用錘子等其他工具敲擊, 更換齒輪、蝸輪蝸桿時(shí)，盡量選用原廠配件和成對(duì)更換；裝配輸出軸時(shí)，要注意公差配合；要使用防粘劑
2．潤(rùn)滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機(jī)一般選用220#齒輪油，對(duì)重負(fù)荷、啟動(dòng)頻繁、使用環(huán)境較差的減速機(jī)，可選用一些潤(rùn)滑油添加劑，使減速機(jī)在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪油依然附著在齒輪表面，形成保護(hù)膜，防止重負(fù)荷、 低速、高轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)時(shí)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(rùn)滑油漏。
3．減速機(jī)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(shí)，潤(rùn)滑油的添加量要比 水平安裝多很多，易造成減速機(jī)發(fā)熱和漏油。
4．建立潤(rùn)滑維護(hù)制度?？筛鶕?jù)潤(rùn)滑工作“五定”原則對(duì)減速機(jī)進(jìn)行維護(hù)，做到每一臺(tái)減速機(jī)都有責(zé) 任人定期檢查，發(fā)現(xiàn)溫升明顯，超過(guò)40℃或油溫超過(guò)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(shí)，要立即停止使用，及時(shí)檢修，排除故障，更換潤(rùn)滑油。加油時(shí)，要注意油量，保證減速機(jī)得到正確的潤(rùn)滑。
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