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1、一、蝸桿傳動的效率
蝸桿傳動的功率損耗一般包括三部分:嚙合摩擦損耗、軸承摩擦損耗和濺油損耗。因此,蝸桿傳動的總效率為:
η=η1η2η3
其中,η1為嚙合效率,η2為軸承效率,η3為濺油損耗效率。在一般情況下,η2η3= 0.95?~0.97。
對于動力傳動,通常只考慮嚙合效率η1,其計算公式為:
η1=tanγ/tan(γ+ρv)
式中,γ為蝸桿的導(dǎo)程角,ρv為當(dāng)量摩擦角。
當(dāng)量摩擦角ρv與蝸桿和蝸輪的材料、表面粗糙度以及滑動速度vs有關(guān)?;瑒铀俣葀s可由下式計算:
vs=v1/cosγ
其中,v1為蝸桿的圓周速度,v1=πd1n1/(60×1000),d1為蝸桿分度圓直徑
2、,n1為蝸桿轉(zhuǎn)速。
二、蝸桿傳動的潤滑
1.?潤滑的重要性
良好的潤滑對于蝸桿傳動至關(guān)重要。它可以降低摩擦損耗,提高傳動效率,減少磨損和發(fā)熱,延長蝸桿傳動的使用壽命。
2.?潤滑劑的選擇
一般情況下,蝸桿傳動推薦使用黏度較高的潤滑油。對于閉式蝸桿傳動,常用的潤滑油有極壓工業(yè)齒輪油等。具體的黏度選擇需要根據(jù)滑動速度、載荷性質(zhì)等因素確定。在選擇潤滑油時,還需考慮蝸桿和蝸輪的材料,例如對于青銅蝸輪,應(yīng)避免使用含活性硫的潤滑油,以免腐蝕蝸輪。
3.?潤滑方式
油池潤滑:當(dāng)蝸桿圓周速度v1≤10m/s時,通常采用油池潤滑。此時,蝸輪浸油深度以能保證其最下面的輪齒全部浸入油中為宜。對
3、于下置蝸桿,浸油深度約為一個齒高;對于上置蝸桿,浸油深度約為蝸輪外徑的1/3。
噴油潤滑:當(dāng)蝸桿圓周速度v1?> 10m/s時,由于油池潤滑會因攪油損耗過大而導(dǎo)致油溫過高,此時應(yīng)采用噴油潤滑。噴油嘴應(yīng)位于蝸桿嚙入端,噴油壓力根據(jù)蝸桿圓周速度大小而定,一般為0.1~0.3MPa。
三、蝸桿傳動的熱平衡計算
1.?熱平衡計算的目的
蝸桿傳動由于效率較低,工作時會產(chǎn)生大量的熱量。如果這些熱量不能及時散發(fā)出去,會導(dǎo)致油溫升高,使?jié)櫥宛ざ认陆?,潤滑性能惡化,從而加劇磨損,甚至導(dǎo)致膠合失效。熱平衡計算的目的就是要保證在連續(xù)工作條件下,油溫不超過允許值。
2.?熱平衡方程
在單位時間內(nèi),蝸
4、桿傳動產(chǎn)生的熱量H1與散發(fā)的熱量H2相等時,達到熱平衡狀態(tài)。
產(chǎn)生的熱量H1=1000P1(1-η)
式中,P1為蝸桿輸入功率(kW),η為蝸桿傳動的總效率。
散發(fā)的熱量H2=KsA(t1-t0)
式中,Ks為散熱系數(shù),A為散熱面積,t1為油溫,t0為周圍空氣溫度。
由熱平衡方程H1=H2可得:
t1=t0+1000P1(1-η)/KsA
3.?散熱措施
如果熱平衡計算所得的油溫t1超過允許值(一般為60~70℃),可采取以下散熱措施:
增加散熱面積:合理設(shè)計箱體結(jié)構(gòu),如在箱體上鑄出或焊上散熱片。
提高散熱系數(shù):在蝸桿軸上安裝風(fēng)扇,加強空氣流動,可使散熱系數(shù)提高。
采用冷卻裝置:如在油池中設(shè)置冷卻水管,或采用循環(huán)油冷卻等方式。?