渦輪蝸桿傳動具有反行程自鎖特性,一般不可逆,當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角的時候,渦輪蝸桿的機構反行程具有自鎖性,在此情況下,只能由蝸桿帶動渦輪,不能由渦輪帶動蝸桿。
蝸桿有自鎖作用,說得明白一些就是與蝸桿發生傳動的零件一般不可能帶動蝸桿旋轉,原因是多數設計情況下,反向的摩擦力都相當大以防止這種情況的發生,另外渦輪蝸桿這種結構的本身設計,就是要利用它的自鎖特性,自然需要蝸桿作為主動件。
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蝸輪蝸桿徑向力Fr1、Fr2分別指向各自的輪心,圓周力遵循“主反從同”的規律,即主動件蝸桿的圓周力Ft1的方向與其轉向相反、從動件蝸輪圓周力Ft2的方向與其轉向相同,判斷方法:已知蝸桿轉向,因而可確定蝸桿圓周力Ft1的方向與其轉向n1相反,Ft1的反方向即為蝸輪軸向力Fa2的方向。
蝸桿軸向力Fa1由“主動輪左(右)手法則”判定,即左旋蝸桿用左手、右旋蝸桿用右手,彎曲的四指代表蝸桿的回轉方向,大姆指的指向即為蝸桿的軸向力Fa1的方向,蝸輪軸向力Fa2則根據蝸桿圓周力Ft1的方向來確定。
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據蝸桿傳動的失效特色,選擇蝸桿和蝸輪資料組合時,不光要求有滿足的強度,而且要有杰出的減摩、耐磨和抗膠合的才能,對高速重載的傳動,蝸桿常用低碳合金鋼經滲碳后,外表淬火使硬度達56 ~62HRC,再經磨削,對中速中載傳動,蝸桿常用45鋼、40Cr、35SiMn等,外表經高頻淬火使硬度達45~55HRC,再磨削。
對一般蝸桿可采用45、40等碳鋼調質處理,常用的蝸輪資料為鑄造錫青銅、鑄造鋁鐵青銅及灰鑄鐵HTl50、HT200等,錫青銅的抗膠合、減摩及耐磨性能好,但價格較高,常用于vs≥3m/s的重要傳動,鋁鐵青銅具有滿足的強度,并耐沖擊,價格便宜,但抗膠合及耐磨性能不如錫青銅。
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