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1、一、蝸桿傳動(dòng)的效率
蝸桿傳動(dòng)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(dòng)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(duì)于動(dòng)力傳動(dòng),通常只考慮嚙合效率η1,其計(jì)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(dòng)速度vs有關(guān)?;瑒?dòng)速度vs可由下式計(jì)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(dòng)的潤(rùn)滑
1.?潤(rùn)滑的重要性
良好的潤(rùn)滑對(duì)于蝸桿傳動(dòng)至關(guān)重要。它可以降低摩擦損耗,提高傳動(dòng)效率,減少磨損和發(fā)熱,延長(zhǎng)蝸桿傳動(dòng)的使用壽命。
2.?潤(rùn)滑劑的選擇
一般情況下,蝸桿傳動(dòng)推薦使用黏度較高的潤(rùn)滑油。對(duì)于閉式蝸桿傳動(dòng),常用的潤(rùn)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(dòng)速度、載荷性質(zhì)等因素確定。在選擇潤(rùn)滑油時(shí),還需考慮蝸桿和蝸輪的材料,例如對(duì)于青銅蝸輪,應(yīng)避免使用含活性硫的潤(rùn)滑油,以免腐蝕蝸輪。
3.?潤(rùn)滑方式
油池潤(rùn)滑:當(dāng)蝸桿圓周速度v1≤10m/s時(shí),通常采用油池潤(rùn)滑。此時(shí),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(duì)
3、于下置蝸桿,浸油深度約為一個(gè)齒高;對(duì)于上置蝸桿,浸油深度約為蝸輪外徑的1/3。
噴油潤(rùn)滑:當(dāng)蝸桿圓周速度v1?> 10m/s時(shí),由于油池潤(rùn)滑會(huì)因攪油損耗過大而導(dǎo)致油溫過高,此時(shí)應(yīng)采用噴油潤(rùn)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(dòng)的熱平衡計(jì)算
1.?熱平衡計(jì)算的目的
蝸桿傳動(dòng)由于效率較低,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。如果這些熱量不能及時(shí)散發(fā)出去,會(huì)導(dǎo)致油溫升高,使?jié)櫥宛ざ认陆?,?rùn)滑性能惡化,從而加劇磨損,甚至導(dǎo)致膠合失效。熱平衡計(jì)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(shí)間內(nèi),蝸
4、桿傳動(dòng)產(chǎn)生的熱量H1與散發(fā)的熱量H2相等時(shí),達(dá)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(dòng)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(jì)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(jì)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(qiáng)空氣流動(dòng),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。?