蜗杆蜗轮传动设计需要哪些基本参数（可测绘）

【专家解说】：　　蜗轮蜗杆传动用于传递空间交错的两轴间的运动和动力，应用广泛；但在使用过程中难免会损坏,因此，对蜗轮蜗杆的测绘就显得尤为重要。根据蜗轮蜗杆成对使用的特点，首先对蜗杆进行测绘并确定出其主要参数，然后从蜗杆的参数推断出蜗轮的各部分尺寸，该方法是生产实际中较为实用的测绘方法。
　　回转驱动副其他称谓：回转驱动装置、回转齿轮装置、回转减速机、回转转盘装置、蜗轮蜗杆传动、涡轮蜗杆副、蜗轮蜗杆副、涡轮蜗杆装置，主要应用在航天航空、塔吊机、挖掘机、工程机械、卫星接收系统、太阳能跟踪系统等诸多行业。特别是近几年发展迅猛的太阳能光伏发电行业的应用十分广泛
　　回转驱动副的规格型号大小不一，其规格型号按照回转支承的近似滚道直径分为：WD-080、WD-0130、WD-0170、WD-0223、WD-0343、WD-0419、WD-0478、WD-0625等规格，国内型号的命名标准按照回转支承的近似滚道直径分，以英寸为单位（1英寸=25.4mm）,分为：SE3、SE5、SE7、SE9、SE12、SE14、SE17、SE21、SE25等规格。国外型号标注中的“WD”代表意思是： Worm和Drive的英文缩写；国内型号标注中的“SE”代表：Slewing 和Enclose 的英文缩写。无论用哪种方式命名，其各型号的对应的安装尺寸及性能参数都是一样的。
　　由于核心部件采用回转支承，因此可以同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩。回转驱动副具有安装简便、易于维护、更大程度上节省安装空间。该产品可以广泛使用于重型平板运输车、集装箱起重机、随车吊、高空作业车、巡日太阳能发电机系统等工程机械及新能源领域。
　　回转驱动装置可基本分为单蜗杆传动回转驱动装置和双蜗杆传动回转驱动装置。
　　蜗轮蜗杆机构的特点：
　　1.可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑
　　2.两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构
　　3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小
　　4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。
　　5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高
　　6.蜗杆轴向力较大
　　回转驱动的三大优势：
　　模块化：由于回转驱动副的高集成度，使得用户不必对组成旋转装置的每一款配件进行逐一采购和加工，在一定程度上也减少了产品生产之初的准备工序，从而大幅度提高劳动生产率。
　　安全性：蜗轮蜗杆传动（回转驱动副）具有反向自锁的特点，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆运动。这一特性使得回转驱动可被广泛应用于起重、高空作业等设备当中，在提高主机的科技含量的同时，也大大提升了主机的作业稳定性和作业的安全系数。
　　简化主机设计：与传统的齿轮传动相比，蜗轮蜗杆传动可以得到相对较大的减速比，在某些情况下，可以为主机省却减速机部件，从而为客户降低采购成本，同时也大大降低了主机故障产生率。
　　回转驱动的应用领域
　　蜗轮及蜗杆机构常被用于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合。回转驱动可应用于做圆周运动的主机，如起重机回转台、旋转机械、等一些进行圆周工作的机械。该产品一经投产可广泛应用于高空作业车、汽车起重机为代表的工程机械领域及以太阳能光伏发电、风力发电为代表的新能源领域，以及其它自动化、机床制造、航天通讯等领域，可以说，该产品的市场潜力是巨大的。
　　回转驱动副应用列表：工程机械用双蜗杆回转驱动、随车吊回转驱动、重型平板运输车回转驱动、高空作业车回转驱动、轨道车回转驱动、吸污车回转驱动、旋转爪具回转驱动、桥梁检测车回转驱动装置、中铁提梁机回转驱动装置、风电偏航回转驱动装置、太阳能回转驱动。
　　1、运梁车领域　　传统的运梁车回转总成核心部件大多使用传统的回转支承产品，与回转驱动相比，由于回转支承不具备外包壳体，抗腐蚀能力也不是很理想，而靠液压油缸来推动轮胎的转向系统来说，轮胎的旋转角度范围也受到了很大的限制。而选用回转驱动装置作为回转部件来说，不但可以使部件的抗腐蚀能力有所提升，还可以加大每组轮胎的转向角度。
　　2、高空作业车领域　　高空作业车是回转驱动的一个重要使用领域，通常高空作业车都需要主机具备较高的安全系数，回转驱动的高安全性（蜗轮蜗杆的自锁性）是广大用户选择其作为高空作业平台配件的一个重要因素；另外一方面，蜗轮蜗杆传动具有较大的传动速比，这样一来再提高主机安全系数的同时，也可为主机省略一组蜗轮蜗杆减速器，从而降低主机的制造成本。
　　3、光伏发电领域　　光伏发电是回转驱动的一个重要应用领域，采用回转驱动为旋转部件的太阳能光伏组件，可根据一天中太阳不同的位置来对主机的转角及仰角进行精确的调整，时刻是太阳能电池板出于最佳的接收角度。
　　4、风力发电领域　　与光伏发电相同，回转驱动可应用于风力发电机的偏航部位，实现机构的水平360°旋转，从而更好的调整接收角度。
　　5、工程机械爪具领域　　工程机械辅助器具是回转驱动的一个全新的应用领域，采用回转驱动作为旋转机构爪具，使得设计结构更加简洁，更利于使用和维护，同时蜗轮蜗杆传动具有较大的减速比，使得爪具等工程机械辅具的定位精度也大大提高了。
　　蜗轮蜗杆减速机常见原因
　　1．减速机发热和漏油。为了提高效率，蜗轮减速机一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材。由于是滑动摩擦传动，运行中会产生较多的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面形成间隙，润滑油液由于温度的升高变稀，易造成泄漏。造成这种情况的原因主要有四点，一是材质的搭配不合理；二是啮合摩擦面表面的质量差；三是润滑油添加量的选择不正确；四是装配质量和使用环境差。
　　2．蜗轮磨损。蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料用45钢淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。减速机正常运行时磨损很慢，某些减速机可以使用10年以上。如果磨损速度较快，就要考虑选型是否正确，是否超负荷运行，以及蜗轮蜗杆的材质、装配质量或使用环境等原因。
　　3．传动小斜齿轮磨损。一般发生在立式安装的减速机上，主要与润滑油的添加量和油品种有关。立式安装时，很容易造成润滑油量不足，减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护。减速机启动时，齿轮由于得不到有效润滑导致机械磨损甚至损坏。
　　4．蜗杆轴承损坏。发生故障时，即使减速箱密封良好，还是经常发现减速机内的齿轮油被乳化，轴承生锈、腐蚀、损坏。这是因为减速机在运行一段时间后，齿轮油温度升高又冷却后产生的凝结水与水混合。当然，也与轴承质量及装配工艺密切相关。
　　回转减速机常见问题的解决方法
　　1．保证装配质量。可购买或自制一些专用工具，拆卸和安装减速机部件时，尽量避免用锤子等其他工具敲击；更换齿轮、蜗轮蜗杆时，尽量选用原厂配件和成对更换；装配输出轴时，要注意公差配合；要使用防粘剂或红丹油保护空心轴，防止磨损生锈或配合面积垢，维修时难拆卸。
　　2．润滑油和添加剂的选用。蜗齿减速机一般选用220#齿轮油，对重负荷、启动频繁、使用环境较差的减速机，可选用一些润滑油添加剂，使减速机在停止运转时齿轮油依然附着在齿轮表面，形成保护膜，防止重负荷、低速、高转矩和启动时金属间的直接接触。添加剂中含有密封圈调节剂和抗漏剂，使密封圈保持柔软和弹性，有效减少润滑油漏。
　　3．减速机安装位置的选择。位置允许的情况下，尽量不采用立式安装。立式安装时，润滑油的添加量要比水平安装多很多，易造成减速机发热和漏油。
　　4．建立润滑维护制度。可根据润滑工作“五定”原则对减速机进行维护，做到每一台减速机都有责任人定期检查，发现温升明显，超过40℃或油温超过80℃，油的质量下降或油中发现较多的铜粉以及产生不正常的噪声等现象时，要立即停止使用，及时检修，排除故障，更换润滑油。加油时，要注意油量，保证减速机得到正确的润滑。
　　世必爱采用二次包络技术生产的回转驱动副装置，以环面包络蜗杆技术作为实现最大化负载和提高传动效率、精度的最重要的手段。环面包络蜗杆在与回转支承啮合时，能够实现多齿啮合，而普通蜗杆啮合时，只能实现单齿啮合。由此增加的5到11个齿的齿面啮合极大的增强了变速器的强度和动力。
　　洛阳世必爱特种轴承有限公司生产的回转驱动装置有多个系列，覆盖多种型号。性能范围以及安装尺寸能满足不同使用场合的需要。目前我们的产品可划分为9种基本型号，滚道直径范围从75mm到800mm。负荷范围从6kNm到220kNm，转矩输出从200Nm到63kNm，翻转力矩力从500Nm到271kNm, 变速器减速比从30:1到156600:1。 安装方式可以为水平，垂直或者多轴结合的方式。