蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算

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)滑動速度vs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，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)，蝸桿傳動產(chǎn)生的熱量H1與散發(fā)的熱量H2相等時，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)/KsA3.?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(qiáng)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。