关于自锁问题请教，附详细参数及图纸

terryzhang

请教各位大侠，版主，我最近做了个蜗杆传动，希望能达到一点自锁能力（不要求完全，要求在一定扭矩的情况下自锁，500Nm就可以了），参数及示意图，如下表。没有变位，我的生产出来装配会，几乎没有自锁能力，用手轻轻转蜗轮，就可以。但，老外的，几乎是同样的东西（因为我没办法测量，只是大致看了下，和我的几乎相同，导程角什么的）自锁就比较好，请问，我有什么办法更改下？我想把齿形改为 14°渐开线，不知道会不会有作用？ （因为老外的，我不确定是14°还是20°）
请各位指教。
我的图纸如下：


下面，是我的蜗杆和老外的对比，老外的直径是φ14,我的是φ12,就这些区别；另外，还有，就是老外的传动比是1：48,我的是1：56
但是，我感觉，根据实用上差别来看，我和老外差的，不仅是这个传动比的问题，可能还有别的问题；希望大侠指点；

参数	值
DIN 3972 齿廓	齿廓_I
包络系统	单包络
材料	304不锈钢/进口POM聚甲醛树脂
齿根圆角半径	0.240mm
齿轮标准	大节距渐开线20°
齿轮系统	轴向系统
齿数	108
法向径节	32.12354
法向模数	0.7907
法向压力角	20.00000deg
鼓形修整下降	0.000mm
径节	31.75
抗压强度PSI(磅/平方英寸)	0
模数	0.8
全齿高	1.800mm
蜗杆侧隙	0.000mm
蜗杆齿顶高	0.800mm
蜗杆齿根高	1.000mm
蜗杆齿厚	1.2566mm
蜗杆导程	5.027mm
蜗杆导程角	8.74616deg
蜗杆头数	2
蜗杆外径	12.000mm
蜗杆长度	30.000mm
蜗杆中径	10.400mm
蜗轮侧隙	0.000mm
蜗轮齿顶高	0.800mm
蜗轮齿根高	1.000mm
蜗轮齿厚	1.2566mm
蜗轮齿宽	6.000mm
蜗轮导程	2.513mm
蜗轮方向	右旋
蜗轮节径	86.400mm
蜗轮外径	88.527mm
压力角	20.21635deg
中心距	48.400mm
重合度	1.905

补充内容 (2016-4-18 14:27):
0.5Nm , 写错了；又不知道如何更改；

terryzhang

没人回复么？还是我问的不清楚？

hyfjy

直径变大后，意味着分度圆也会变大，螺纹升角就会变小，也就是老外的蜗杆更趋于自锁，而你的蜗杆直径变小后，螺纹升角会变大，趋于不自锁。另外，是蜗杆与蜗轮啮合还是蜗杆斜齿轮啮合，如果是蜗杆蜗轮啮合传动，那蜗轮滚刀是特制的么。这些都会影响传动的情况的。

zyh007zyh

terryzhang 发表于 2016-4-20 00:33
没人回复么？还是我问的不清楚？

导角要在3度左右，才可以自锁吧，另外2头的蜗杆比一头的效率更高了，，
老外的导程角比你的小，7.35-8.75=-1.4度，

改小压力角，导角不会变。。。

terryzhang

zyh007zyh 发表于 2016-4-20 18:14
导角要在3度左右，才可以自锁吧，另外2头的蜗杆比一头的效率更高了，，
老外的导程角比你的小，7.35-8.7 ...

感谢您的回复， 压力角虽然不会更改导程角，但是，因为压力角变了，相对压力就会变大，那么，摩擦当量角应该会变大吧；
这样， 应该会利于自锁吧；

虽然理论上是3.17°自锁，但是，我看过几个国外的，还是有大角度自锁的；就像我图上老外的，就是个例子；感谢您的解释，
我目前又重新制作了一个6.7、和一个5.4°的，在生产中，生产出来后，再行测试 。感谢；

hyfjy

如果楼主的“蜗轮”是机械加工的，用的是蜗轮滚刀，且无轴向走刀，做出来的才能叫蜗轮，如果有了轴向走刀，一般只能称为斜齿轮，用二头的蜗杆，在这样大的螺纹升角下，一般都不太可能产生自锁。
在数据计算中，斜齿轮“也就是图中说的蜗轮”的导程肯定不是2.513mm，蜗杆的导程都是5点几，斜齿轮的导程要大得多得多。
4楼的朋友说要自锁螺纹升角要在3度左右，如果是二头的，蜗杆的分度圆直径就必须很大，外径14mm仍然是不够的，且差得太多。

zyh007zyh

hyfjy 发表于 2016-4-21 08:09
如果楼主的“蜗轮”是机械加工的，用的是蜗轮滚刀，且无轴向走刀，做出来的才能叫蜗轮，如果有了轴向走刀， ...

          谢谢费师傅的提醒，

          另外想请教下师傅：如果就楼主的问题，要达到自锁，在尺寸和老外的相同情况下，要如何设计才能达到自锁的目标呀？.

谢谢你！！

zyh007zyh

terryzhang 发表于 2016-4-20 00:33
没人回复么？还是我问的不清楚？

有无二次元之类的测量老外的参数，抄得一模一样才行呀

hyfjy

要想在蜗杆与蜗轮传动啮合时，蜗杆具有对蜗轮的自锁作用，理论的前提就是啮合时的螺旋角小于二个传动件的摩擦角，所谓摩擦角是根据材料，表面粗糙度等形成的综合能克服摩擦产生 滑动的 角，说白了就是摩擦系数的 反正切。
所以要说某种材料与某种材料做的二个零件在啮合时是否会产生自锁都得根据当时的实际条件。
通俗地说，螺旋角越小，越有可能产生自锁。
但另一方面也得注意，任何二种材料的摩擦系数都不是一成不变的，所以各种设计手册上都慎重地提出，要想仅用自锁的原理去锁住不需要有互相移动的二个零件是相当不可靠的，必须另加保证可靠锁住的机构，否则，在受到外力，震动，温度，环境变化，或者缓慢变化时，会有意想不到的失效，如果有关人生安全，则必然会发生人身事故， 这是设计人员要切切牢记的。不可大意，不可大意。

本话题中已经说，新做的直径偏小，那为了可靠地实现可能的自锁，就应该加大蜗杆的直径，减少螺纹升角， 增加表面粗糙，降低效率，不用润滑，等等方法。有些并不是设计人员追求的。 比如效率下降了，就会浪费很多能源 这些都是与设计的原则相背的，为了可靠的锁住，最保险的方法是加一个锁止机构，然后追求蜗杆与蜗轮的最大效率。 也就是靠自锁 得到 可靠的锁紧，此路不通。

terryzhang

hyfjy 发表于 2016-4-23 11:17
要想在蜗杆与蜗轮传动啮合时，蜗杆具有对蜗轮的自锁作用，理论的前提就是啮合时的螺旋角小于二个传动件的摩 ...

多谢大师赐教，我新更改在加工中，同时，也选择了阻尼油，待回来后，看看效果；
非常感谢；