有谁试过低碳合金钢的斜齿轮配蜗杆？

9998053 · 发表于 2013-9-7 11:22

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如题，我现在设计一款斜齿轮配蜗杆的执行器，前面试过45钢，球墨铸铁QT500-7，锡青铜，斜齿轮都被磨损了，在kisssoft里校核的时候也发现齿面接触安全系数不够。现在想蜗杆用42CrMo(HRC58-62) , 斜齿轮用20CrMnTi(HRC48-52，渗碳淬火，中温回火) ，不知道大家觉得怎么样？有谁以前用过都是刚才的蜗杆和斜齿轮吗？我们对噪音没什么太高的要求。

woodee · 发表于 2013-9-7 15:55

试过，不行。
钢对钢点啮合，更容易出现胶合现象，以一点磨损开始，剥落的金属粉末充当磨粒，很快磨损齿面。
与金属齿轮相比，塑胶齿轮因为有弹性，磨损反而最小。

hyfjy · 发表于 2013-9-8 09:17

赞成WOODEE先生的观点，同种材质的蜗杆副极易胶合，原因就是蜗杆相对于齿轮的速度太快，而蜗杆副的效率一般较低，故大量的能量用来摩擦了，后果就是蜗杆与斜齿轮由点开始产生破坏性的作用。如果是大功率传递，也必须用二种不同的材质，还得充分润滑，尽可能降低蜗杆的线速度。一般的配置有钢对铜，钢对灰铸铁，钢对尼龙（多用于较小功率），都避开了钢对钢，钢对钢就是换合金元素，采用不同的热处理方式也是收效甚微。主要是同材质亲合作用太强。

9998053 · 发表于 2013-9-8 11:00

唉，在kisssoft里连QT800都试了，齿面接触安全系数还只有0.85左右，我也咨询过别的老工程师，有的说可以，有的又说不可以。昨天听群里有人说用过55Mn的斜齿轮配蜗杆。
楼上两位，如果不用钢材，灰铸铁，球墨铸铁，锡青铜都不行，还有别的材料推荐吗？锌合金？还是别的铜材？
再请教下，我们用的锡青铜，老美说非常耐磨，但是我们在标定电机的时候就发现斜齿轮齿面凹陷严重，还没寿命测试。所以请教下这个耐磨是不是应该在满足齿面接触强度条件下才有的？

9998053 · 发表于 2013-9-8 12:30

老美说蜗轮比较难装配，轴向位置需要比较精确

9998053 · 发表于 2013-9-9 11:20

9998053 发表于 2013-9-8 12:30

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老美说蜗轮比较难装配，轴向位置需要比较精确

不是我迷信老美，我一开始就主张用蜗轮的，奈何上次用蜗轮的时候也还是磨损和断齿了，所以他们也不相信我了。

wzjshark · 发表于 2013-9-9 14:06

那你设计蜗轮时，强度没校核！钢制斜齿轮弯曲强度是提高，但耐磨性肯定不如蜗轮。（锡青铜耐磨性是很好，所以是用来做蜗轮的）斜齿轮是点接触，蜗轮是面接触。

woodee · 发表于 2013-9-9 15:58

9998053 发表于 2013-9-8 12:30

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老美说蜗轮比较难装配，轴向位置需要比较精确

看样子，是功率大于结构了。
重新校核一下强度。

9998053 · 发表于 2013-9-9 17:08

版主，功率很小的啊，转速1000rpm，最大输入扭矩0.39n.m，用kisssoft校核的时候，20CrMnTi的斜齿轮和锡青铜的蜗轮齿面接触安全系数都没问题，实在不行，只有两个方案都做一些样件了。实践出真知啊，就是这个成本太高了点。

9998053 · 发表于 2013-9-9 20:54

hyfjy 发表于 2013-9-8 09:17

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赞成WOODEE先生的观点，同种材质的蜗杆副极易胶合，原因就是蜗杆相对于齿轮的速度太快，而蜗杆副的效率一般 ...

我这两天在kisssoft里面发现一个案例，斜齿轮配蜗杆的，两个材料都是用的16MnCr5，而且硬度也一样，请问这个怎么解释呢？

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