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是什么决定了减速机蜗轮效率?

发布时间:2021-12-28 10:48:42

  蜗轮蜗杆通常用于在紧凑的单级减速机设计中提供非常高的减速比(和高扭矩倍增)。但传统思维认为,这些好处是以牺牲效率为代价的。在这里,我们将了解决定蜗轮效率的因素,以及如何在不牺牲效率的情况下获得蜗轮带来的好处。
减速机蜗轮
尽管减速机蜗轮通常被认为是低效传动,但厂家在材料、制造方法和润滑选择方面取得了进步,从而提高了效率。
  蜗轮是一种横轴(非平行)齿轮,这意味着它们具有彼此成90度的非相交轴。蜗杆或轴类似于带有V型螺纹的螺钉,齿轮(也称为蜗轮)类似于正齿轮。蜗杆和齿轮由不同的材料制成,蜗杆通常由钢制成,齿轮通常由青铜制成,尽管可以使用其他材料组合来适应特定的负载或环境条件。
  与其他齿轮不同,蜗轮啮合主要是轮齿啮合时的滚动接触,而蜗轮啮合主要是轮齿和蜗轮之间的滑动摩擦。这种滑动摩擦会产生大量的热量,并且通常会导致比其他减速机设计更低的效率。随着压下率的增加,导程角减小。这种较小的导程角意味着轮齿和蜗杆之间有更多的表面接触,反过来,摩擦更大,效率更低。
  蜗轮所经历的滑动摩擦也会导致啮合部件之间的润滑被推开,因此齿轮组主要在边界润滑或边界摩擦条件下运行。由于这些条件,蜗轮通常使用复合油或合成润滑剂进行润滑。除高粘度外,蜗轮润滑油还应能够承受较高的工作温度和压力,并与蜗轮使用的软金属(或在某些情况下与聚合物)相容。
  降低蜗轮效率的其他因素是轴承和轴封造成的摩擦损失。减轻这些损失的一种方法—特别是在需要高齿轮比的情况下—是将蜗轮与斜齿轮结合起来。在这种布置中,斜齿轮提供初始较小的减速比,蜗轮提供剩余的必要减速。这可以防止蜗轮减速过大而导致效率显著降低。它还提供了使用多级斜齿轮的替代方案,这将需要多个齿轮系和多个轴承,每个轴承都会增加摩擦并降低效率。
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