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一件事物都有兩面性,蝸輪蝸桿傳動(dòng)也是如此,它的特點(diǎn)既是它的優(yōu)點(diǎn),也是它的缺點(diǎn)。先來看看蝸輪蝸桿的特點(diǎn)是什么。
蝸輪蝸桿傳動(dòng)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,其承載能力很大程度上高于交錯(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。如在起重機(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。
蝸桿傳動(dòng)適用于傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、要求有自鎖性的場(chǎng)合,如減速箱、手動(dòng)葫蘆、機(jī)床分度頭等。
在蝸輪蝸桿傳動(dòng)中,蝸輪輪齒的失效形式有點(diǎn)蝕、磨損、膠合和輪齒彎曲折斷。但一般蝸桿傳動(dòng)效率較低,滑動(dòng)速度較大,容易發(fā)熱等,故膠合和磨損破壞更為常見。
蝸輪蝸桿傳動(dòng)為了避免膠合和減緩磨損,其材料必須具備減摩、耐磨和抗膠合的性能。一般蝸桿用碳鋼或合金鋼制成,螺旋表面應(yīng)經(jīng)熱處理(如淬火和滲碳),以便達(dá)到高的硬度(HRC45~63),然后經(jīng)過磨削或珩磨以提高傳動(dòng)的承載能力。蝸輪多數(shù)用青銅制造,對(duì)低速不重要的傳動(dòng),有時(shí)也用黃銅或鑄鐵。為了防止膠合和減緩磨損,應(yīng)選擇良好的潤(rùn)滑方式,選用含有抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油。
對(duì)于蝸輪蝸桿傳動(dòng)的膠合和磨損,還沒有成熟的計(jì)算方法。齒面接觸應(yīng)力是引起齒面膠合和磨損的重要因素,因此仍以齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算為蝸桿傳動(dòng)的基本計(jì)算。此外,有時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度。一般蝸桿齒不易損壞,故通常不必進(jìn)行齒的強(qiáng)度計(jì)算,但必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算蝸桿軸的強(qiáng)度和剛度。對(duì)閉式傳動(dòng)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。如果熱平衡計(jì)算不能滿足要求,則在箱體外側(cè)加設(shè)散熱片或采用強(qiáng)制冷卻裝置。
要正確對(duì)待蝸輪蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn),讓它在合適的場(chǎng)合中發(fā)揮作用,也要正確的使用,減少其磨損。