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蜗轮蜗杆减速机常见问题的分析和改进

发表时间: 2021-08-27 09:22:23

作者: 浙江塞纳德动力科技有限公司

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蜗轮蜗杆减速机常见问题的分析和改进

蜗轮蜗杆减速机常见问题的分析与改进。蜗轮蜗杆减速机使用几个月后,就坏了。开箱检查后,发现蜗轮轮齿损坏严重,箱内油池含有大量铜屑,其他零件完好。

蜗轮蜗杆的损坏主要是由于蜗轮齿面的胶合磨损。材料检验未发现问题。初步判断应该是减速器蜗轮齿面强度不足。RV减速器的蜗杆是细长杆,由优质碳钢或合金钢制成。

除刚度校核计算外,齿面强度和抗弯强度远高于RV减速器蜗轮,因此强度设计校核计算只针对蜗轮,不考虑蜗杆。此外,在实际使用中没有发现蜗杆损坏,并且由于蜗轮的弯曲强度远高于其齿面强度,圆柱蜗杆传动的强度设计和校核计算参考RV减速器蜗轮齿面的强度计算。

RV减速器蜗轮齿面的主要失效形式是胶合磨损。蜗轮减速器齿面磨损与接触应力有关。通过注入影响胶合磨损的各种修正系数,可以给出齿面强度计算。

本文分析了蜗轮蜗杆减速机频繁损坏的现象,通过具体的理论计算和强度校核,最终确定了损坏原因,并提出了新的设计方案并重新设计。

改进措施:RV减速器的蜗杆传动类型由阿基米德圆柱蜗杆传动副改为平面二次包络环面蜗杆传动副。以分度面为环面的蜗杆统称为环面蜗杆,环面蜗杆与匹配蜗轮组成环面蜗杆副,称为环面蜗杆传动。环面蜗杆的齿面通常是用具有直的或弯曲的叶型的车刀用轨迹法刨平,也可以用平面(或曲面)的生成法刨平。

与圆柱蜗杆相比,蜗轮蜗杆减速机面蜗杆传动具有以下优点:由于减速器蜗杆环绕蜗轮,RV减速器齿数多,重合度较大;在蜗轮齿面上的啮合区域,啮合点的角度从65度变为85度,这是环面蜗杆传动优于圆柱蜗杆传动的重要标志。因此,环面蜗杆传动的接触线形状极有利于共轭齿面间流体动力油膜的形成,具有润滑好、磨损小、传动效率高的特点。

环面蜗杆传动的共轭齿面具有二次啮合和双接触线的啮合特性,明显增加了小接触线的长度,这是优于圆柱蜗杆传动的又一重要标志。此外,蜗轮蜗杆减速机环面蜗杆传动诱导的曲率半径较大,共轭齿面间的接触应力明显降低。

综上所述,环面蜗杆传动具有承载能力大、传动效率高、运行稳定、振动小、噪声低、结构紧凑等特点。但环面蜗杆加工工艺复杂,安装精度高,需要专用设备,滚刀制造难度大,成本高。

环面蜗杆传动的材料和热处理工艺与圆柱蜗杆传动基本相同。以环面蜗杆的喉部平面为计算平面,环面蜗杆斜齿轮减速器传动的应力分析与圆柱蜗杆传动完全相同。环面蜗杆传动有很多种,不同的环面蜗杆传动具有不同的承载能力。

实践证明,平面二次包络环面蜗杆传动的承载能力高于直齿廓蜗杆传动,蜗杆传动的蜗杆强度高于蜗轮,蜗轮的弯曲强度高于齿轮齿面。迄今为止,蜗杆传动的强度计算还没有完整可靠的强度计算方法。现在采用图表法或外接功率计进行强校核计算和选择。

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