POM塑料斜齿轮与金属单头蜗杆配合不自锁问题?

mrmrw

关于蜗杆斜齿轮副的自锁问题。我看到不少同行已经给出了解释，但是涉及核心解决方案的都没有。
（1）蜗杆斜齿轮副，在理论上是没有自锁一说的。蜗杆斜齿轮副在理论上属于交错轴渐开线螺旋锥齿轮传动的一种，没有那本专著或资料注明其自锁原理。但是实际工程应用中，蜗杆斜齿轮是表现出一定的自锁能力的。
（2）关于自锁，都是在蜗杆蜗轮副传动中给出的。这里基于的蜗杆蜗轮副与蜗杆斜齿轮有着本质上的区分。而且这个数据是基于德国的一些文献给出的，一般都是这么说的：钢质蜗杆与铜质蜗轮，在常规的加工条件下，当蜗杆的导程角小于3°30′，就是3.5°的时候，具有自锁。且自锁仅限于单头蜗杆。——这个论述，给出了蜗杆蜗轮副自锁的提法。但是，也导致了很多人将此提法直接转化到蜗杆斜齿轮副中。
（3）关于自锁，首先考虑的就是粗糙度。显然，粗糙度数值越大，摩擦力越大，自锁倾向就越明显。但是，至少没有人能准确的给出粗糙度数值与自锁力的关系！至少在文献中都现有介绍！
（4）基于粗糙度与自锁力呈现一定的正比例关系。很多人想到的就是控制蜗杆的粗糙度在一定范围内，以实现蜗杆斜齿轮的自锁能力。但是，这在实际加工工艺中是很那控制的，尤其是精确控制！见过不少设计者要求蜗杆齿面粗糙度在Ra1.0~1.2之间，但是有要求蜗杆的精度较高。显然这是很难实现的，毕竟加工精度越高的机床，粗糙度却很差这是不符合机床加工原理的。——这条道路基本上是没有多少出路的。齿面光滑、精度高是解决效率、噪音等一系列问题的关键，不可能丢掉这些来解决自锁问题。
（5）蜗杆斜齿轮副的自锁，我自己设计过不少。在解决自锁方面积累了一些实际工程经验。在一般情况下，通过修形处理，蜗杆导程角控制在10°以下也可以具备一定的自锁力。原则上，如果蜗杆导程角控制在8°以下就比较容易实现较大的自锁力。——这个自锁的实现是以不降低效率、保证噪音、不降低加工精度的前提下实现的，但是也是需要多次修形与试验来摸索出来的。

caoxiong203

zhoubo618 发表于 2020-11-8 08:20
完全自锁是不可能的，需要增加其他的一些辅助摩擦力来达到你需要的自锁力。

谢谢

zhoubo618

mrmrw 发表于 2020-11-9 09:53
关于蜗杆斜齿轮副的自锁问题。我看到不少同行已经给出了解释，但是涉及核心解决方案的都没有。
（1）蜗杆 ...

这个老师说的很详细，谢谢老师的指导。又增加了很多知识。

hyfjy

通常蜗杆与斜齿轮传动中，如果想设计成自锁的功能，并加以应用，应该十分慎重，设计资料上指出，靠自锁力来锁住蜗杆斜齿轮传动副是不可靠的，当遇到温度，湿度，润滑，振动等因素时，会反向运动，不再自锁，如果在设计中把自锁当成一种功能，那么随着使用过程的变化，有可能自锁性能突然失效。在事关安全的地方，可能靠成不安全，所以在设计中特别需要事先声明，即使在新品出厂时可以达到自锁的目标，但在使用中仍然是不可靠的。

zhoubo618

hyfjy 发表于 2020-11-10 22:04
通常蜗杆与斜齿轮传动中，如果想设计成自锁的功能，并加以应用，应该十分慎重，设计资料上指出，靠自锁力来 ...

老师说的对。

caoxiong203

hyfjy 发表于 2020-11-10 22:04
通常蜗杆与斜齿轮传动中，如果想设计成自锁的功能，并加以应用，应该十分慎重，设计资料上指出，靠自锁力来 ...

目前我们做玻璃升降器，雨刮，天窗电机，这样的配合是很常见的。

宁馨儿

在螺纹传动中  能否自锁取决于螺纹升角和摩擦角的大小  摩擦角取决于两个材料的摩擦系数

宁馨儿

然后金属与POM的摩擦系数  手册上有写  无润滑的时候是0.46  有润滑的时候是0.016 （不是你说的蜗杆斜齿轮情况  但是也许能给你一些启迪）