蝸輪、蝸桿減速機的改進設計
季國成
(山東煙臺264000)
中圖分類號：TM33 文獻標識碼：E
文章編號：1004—7018(2006)06—0062一01
0引 言
傳統的自動門及擋車器采用交流減速機及剎車裝置作為動力系統。這種結構的缺點是：體積大、結構復雜、成本高，同時用蓄電池作后備電源時要求蓄電池容量大，并配逆變器。2000年后，永磁直流蝸輪蝸桿減速電機逐漸取代傳統結構，水磁直流減速機一般是由汽車雨刮電機派生而來，傳的雨刮電機存在效率低、承載能力差等缺點，因此，必須對傳統的蝸輪蝸桿進行改進。
1傳動副的受力及損耗分析
在對蝸輪蝸桿進行改進前，需對傳動副的受力及損耗進行分析。其受力及損耗進行分析如下：
由式(8)可知，要提高減速機的效率，除了提高傳統蝸桿齒面硬度，降低傳動副的摩擦系數外，設計時減小蝸桿特性系數q，增大螺旋角γ。由式(4)可知，增大螺旋角，減小壓力
角，可以減小摩擦副上的正壓力，降低摩擦損耗。
因減小蝸桿特性系數，蝸抨直徑變小，所以必須降低全齒高或者采用雙模數計算蝸輪蝸桿的幾何尺寸，增大齒根圓直徑，提高蝸桿剛度。同時由式(3)及式(9)、式(10)可知，減小壓力角可以減小蝸桿的徑向力，提高蝸桿剛度。此外，采用兩端支撐時，可以使蝸桿嚙合處的撓度減半，蝸桿剛度倍增。
2應用實例
采用改進設計后的蝸桿如圖2所示，其效率比傳統電機高百分之6。其齒形及參數如表l所示。
實際使用時，蝸桿齒厚應根據蝸輪蝸桿的磨損情況進行調整，蝸輪蝸桿得以更匹配。 |
