蜗轮蜗杆减速机效率研究及提升方法

陈继明，陆成铭，陈启锋
（桂林电子科技大学，广西桂林 541004）

摘 要：介绍了蜗轮蜗杆减速机的作用及其在机械传动系统中的应用，主要分析了其应用过程中的一些常见问题如发热漏油磨损现象，并提出了解决的方法，以达到提高蜗轮蜗杆减速机工作效率的目的。

关键词：蜗轮蜗杆；减速机；效率

收稿日期：2016－05－18

目前，蜗轮蜗杆减速机的应用十分普遍，但是现有的蜗杆传动减速器存在着传动效率低、磨损大、容易发热等问题，随着生产的不断发展，对设备的要求也越来越高，对传动结构的减速机也有了更高的要求，更高的传动效率，但由于减速机的磨损及发热制约了传动效率的提高。笔者分析了蜗轮蜗杆减速机在应用过程中制约蜗轮蜗杆减速机效率提高的原因，并提出来解决这些问题的方法，以达到提高蜗轮蜗杆减速机工作效率的目的。

蜗轮蜗杆减速机是一种具有结构紧凑，传动比大，以及在一定条件下具有自锁功能的传动机械。是最常用的减速机之一。在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪影，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用生加工生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等。

可以作为速度与扭矩的转换，在不超过减速机的额定扭矩的前提下，根据电机的输出乘以减速比得到扭矩，根据实际需求减小速度提高扭矩或减小扭矩增大速度。

减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴改变速度、力的大小方向。

蜗轮蜗杆减速机常被用在两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合。由于蜗轮蜗杆减速机具有自锁性而在工业上得到广泛应用，例如起重机械中使用的自锁蜗杆机构利用反向自锁性起到安全保护的作用。

4.1　减速机发热和漏油

现存的蜗轮蜗杆减速机普遍存在发热漏油等不良现象，减速机发热漏油容易造成设备运行异常，能量的浪费以及环境污染，是实际应用生产不可忽视的问题。下面分析总结了减速机发热漏油的原因和方法。

减速机发热的主要原因是蜗轮蜗杆是利用滑动摩擦进行传动的，目前大部分的蜗轮蜗杆减速机都是采用有色金属作为蜗轮，用较硬的钢材制作蜗杆，运行中会产生较在传动过程中会产生较多的热量，在散热不良、油量不足的情况下很容易造成蜗轮蜗杆减速机发热。

解决办法：选择合适的材料，提供良好的散热条件，供油要充足。

减速机漏油现象可以大体分为箱体漏油和油封漏油

箱体漏油的原因主要有几点：①减速机箱体设计不合理，没有合理规划回油槽，运行过程中飞溅起来的润滑油不断积累，从配合面间隙中漏出。②减速机在运行过程中产生较多的热量，减速机内部温度上升，导致箱体内部气压大于大气压，温度上升的同时油的粘性也在下降，也会使得机油漏出箱体。因此可以选择黏性较大的油，油的量要根据实际情况添加，不能过多，防止减速机在运行过程中油溢出，也不能添加过少，以免润滑不到位，造成蜗轮蜗杆磨损及减速机发热。(www.xing528.com)

油封漏油的原因主要有几点：①轴的表面粗糙度太大，造成密封圈唇口磨损，容易造成油的漏出。②装配工艺不当，在装配油封过程中，没有采用专用工装直接将油封装入，容易使油封唇口受损，而损伤会在设备运行中不断加大，造成漏油。

4.2　蜗轮磨损

大部分的蜗轮一般采用锡青铜，而配对的蜗杆材料一般用45钢淬硬，减速机正常运行时，相对来说较硬的蜗杆会不停地锉削蜗轮，使蜗轮产生磨损。但这种磨损对减速机来说影响并不是不很大，一般的减速机使用10年以上，如果实际应用中磨损速度非常快，就要考虑是否是加工表面质量的影响，如果表面粗糙度太大，接触表面的压强就会变大，粗糙不平的凸峰相互咬合，挤压甚至切断，导致磨损加剧，如果表面粗糙度太小，也会导致磨损加剧，因为表面太过于光滑，无法残留住润滑油，难以在啮合表面形成一层润滑油膜，容易发生分子粘结而加剧磨损。在实际应用中，应该根据减速器具体工作情况来定。

4.3　传动小斜齿轮磨损

传动小斜齿轮的磨损主要跟润滑条件有关，如果润滑不到位，齿轮表面无法形成保护膜，减速机在运行过程就会造成较大的机械磨损。润滑不到位这种情况主要发生在立式安装的减速机上，再设计减速机时应尽量避免立式，尽量采用水平安装的方式。

就目前来看，蜗轮蜗杆减速机在实际生产设备中仍然应用广泛，总结分析蜗轮蜗杆减速机在应用过程中制约蜗轮蜗杆减速机效率提高的因素，并找到解决这些问题的方法，能够提高蜗轮蜗杆减速机的工作效率，能有效地减少能量浪费，对提高经济效益具有重大意义。

［参考文献］

［1］李宏图.蜗轮蜗杆减速机的改进措施［J］.中国水泥，2000，（2）：25～25.

［2］李锦平.蜗齿减速机常见问题分析［A］.全国设备与维修工程学术年会论文集［C］.2003：42～43.

［3］王金奎.蜗轮蜗杆减速机的应用及维护［J］.黑龙江冶金，2015，35（1）：28～29.

［4］王丽佳.减速机故障诊断与解决方法［J］.液压与气动，2011，（3）：101～103.

中图分类号：TH132.46

文献标识码：A

文章编号：1007—6921（2016）12—0096—01