NMRV130減速機傳動效率研究。鋼-鋼、鋼-青銅是RV減速機蝸輪和蝸桿常用的材料配對,在蝸輪蝸桿減速機中,基本上是純滑動,而般彈流測試中的滑滾比多不超過0.2,其摩擦系數(shù)與特點無法用到純滑動副中。本文將選擇些適用于大滑滾比的摩擦系數(shù)公式和經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行對比,并用試驗進行驗證,對提高蝸輪蝸桿減速機的傳動效率有個明確的度。
各參數(shù)對摩擦系數(shù)的影響:速度是形成RV減速箱潤滑油膜的重要條件,但它同時又是產(chǎn)生摩擦的主要原因,當速度增大時,油膜厚度相應增大,但由于油膜內(nèi)剪切熱增多,油粘度降低。分析表明,當速度達到2-3m/s后,膜厚就基本上很少增大,而摩擦系數(shù)隨蝸輪蝸桿減速機潤滑油的溫度升高略有下降。當膜內(nèi)油溫(瞬時)達到150-200oC時就會出現(xiàn)膠合,雖然這時的摩擦系數(shù)并不大,旦膠合發(fā)生,摩擦系數(shù)就急劇增大。綜合曲率半徑使膜厚增大,摩擦系數(shù)減小,這也是RV減速機蝸輪蝸桿嚙合理論研究追求的性能指標之。載荷對摩擦系數(shù)影響較大,摩擦系數(shù)隨載荷增大而略有增大,但在低速時影響較大,試驗表明,蝸輪蝸桿減速機潤滑油粘度越大摩擦系數(shù)越小的結(jié)論只在低速時成立,這時粘度大,膜厚大,表現(xiàn)微凸體接觸的摩擦分量可大幅度減小,但在較高速度下,RV減速機潤滑油的粘性摩擦分量是主要的,粘度越大,摩擦系數(shù)反倒增大。蝸輪蝸桿減速機中蝸桿、蝸輪的表面粗糙度也直接影響摩擦系數(shù),由于蝸桿傳動的膜厚較薄,多處混合摩擦狀態(tài),過大的粗糙度使齒面微凸體接觸率增大。邊界摩擦分量增大,摩擦系數(shù)就增大,同時,摩擦系數(shù)增大,產(chǎn)生的熱又使油粘度下降,膜厚減薄,使?jié)櫥瑺顩r進步惡化,故采用硬齒面磨削蝸桿,可有效降低摩擦系數(shù),有資料表明,RV減速機的蝸桿采用拋光工藝后,可比磨削蝸桿提高效率2-3個百分點,故目前生產(chǎn)的重要的平面二包蝸桿,常在磨削后進步拋光。
改善潤滑、降低摩擦系數(shù)的兩個途徑是:采用高粘度低極限剪應力的潤滑劑,增加蝸輪蝸桿減速器潤滑油中減摩添加劑,分析表明潤滑油的拖動力在大剪切率下主要取決于它的極限剪應力,而它與油的品種有關(guān);采用低彈性模量材料,根據(jù)膜厚公式,若彈性模量減小半,膜厚可增大31%,是非??捎^的,低模量材料的赫茲接觸區(qū)大,壓力小,接觸區(qū)潤滑油粘度不高,油膜拖動力就小,特別是在低速時,效果明顯,既使油膜太薄,低模量材料還可以有自潤滑性,表面微凸體接觸的摩擦分量也不大,摩擦系數(shù)可以有效地降低。降低摩擦系數(shù)是滑動高副(如凸輪,蝸輪)的主要目標,合理選擇潤滑劑的粘度,當然也不是越大越好。選擇低拖動力潤滑劑,采用低模量工程塑料,是解決RV130減速機傳動效率問題的有效途徑,單頭蝸桿傳動機械效率的期望值是0.885。
在環(huán)塊試驗機上,采用不同彈性模量的材料對鋼環(huán)摩擦進行試驗,模量低于5000MPa的材料,主要是各種工程塑料及其復合材料,在低速時更小的摩擦系數(shù),可比鋼-青銅副小半,甚至更多,而且彈性模量越小,摩擦系數(shù)也越小,當然,過低的彈性模量將受到其強度的限制。已有人對工程塑料蝸輪進行嘗試,并取得定成效,但還有很多問題解決,如塑料熱變形,塑性流動等。http://panpacmedia.com.cn/Products/nmrv130jsj.html