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逐开线柱体短杆电玩城运转实验分析


  1蜗杆斜齿轮加工的优点
  蜗轮轮齿加工所用刀具的根本参数应与相应的蜗杆分歧;并且,在最终精切成形时,刀具与蜗轮的相应地位也应与相应蜗杆啮合时的绝对地位分歧。单件小批消费蜗轮时,若短少蜗轮滚刀,可用飞刀加工蜗轮轮齿。但蜗轮滚刀加工本钱高,而采用飞刀加工蜗轮时的效率较低。由于蜗轮齿廓外形复杂,齿面无法磨削,因而加工精度较低,齿面硬度小。渐开线圆柱斜齿轮的加工绝对就比拟快捷、便利,加工效率高,且可以对齿面停止磨削加工,齿面精度和硬度也较高。假如能用渐开线圆柱斜齿轮来替代蜗轮,发扬圆柱斜齿轮加工的优势,可以大大进步消费效率和降低消费本钱,在工程中有相当的使用前景。
  2蜗杆斜齿轮传动实验台
  机械传动效率实验台次要用于对机械传动安装(特别是齿轮及蜗轮蜗杆传动安装)的传动效率、传动时的光滑状况等数据停止采集和初步剖析。实验台型式很多,大约可分为电封锁实验台、机械开式和封锁式实验台、内燃机驱动实验台以及全液能封锁式实验台。本文中采用的是机械传动开式实验台的方式这类实验台的次要优点是构造复杂,制造、装置便利;配置灵敏,容易完成不同中心距或中心高的齿轮试件或齿轮箱产品的实验;能在无载下启动并能在运转进程中恣意改动载荷
  蜗轮传动机械传动效率开式实验台表示图。
  2.1实验仪器的选择
  实验台的动力源采用重庆电机工业公司长城电机厂z2-31型220v直流电机,3000r/min时功率为3kw,1500r/min时功率为1.1kw.载安装是机械传动实验台的关键部件,其优劣直接影响实验台的精确度、适用性、动力耗费等技术经济和功能目标。 目前所知的加载安装已有几十种之多,次要分为机械功率全封锁用加载器、机械功率非封锁式加载器、液压加载方式、水冷电涡流测功机等。由于本实验的转矩和功率都不大,因而,最初采用的是cz-10磁粉制动器。该制动器是由海安县航天机电制造无限公司(原公营海安机电厂)消费的,依据电磁原理和应用磁粉传递转矩和功率的一种加载器。它的激磁电流和传递转矩根本成线形关系,在同滑差有关的状况下可以传递必然的转矩,呼应速度快,构造复杂。机械传动实验台的测试与控制零碎次要由传感器、二次仪表及测试剖析软件构成。
  测试零碎次要测量实验进程中电动机和传动零碎的转速、扭矩、温度、振动、噪声、应力形态等参数,并停止计算、剖析和打印。控制零碎次要完成对电动机、传动试件、液压加载安装、测功机的控制与调理。本实验的传感器采用上海第二电表厂zj型转矩转速传感器,输出转矩转速传感器为zj050型,输入转矩转速传感器为zj500型。
  本实验的其它安装还包罗:①加载控制器,次要用于实验进程中对加载安装停止控制,改动加载载荷的大小;②油温监测器,次要用于实验电玩城品牌进程中显示被测传动安装机油温度,其传感器装置于陪试件的机箱内;③转速控制柜,次要用于实验进程中改动电动机的转速;④计算机,用于实验进程中数据的贮存和处置。
  2.2实验台的根本任务原理
  经过改动电动机的转速,可以调理输出转速的大小,经过磁粉制动器可以调理加载,被测传动零碎输出、输入端的转矩,转速可以被传感器测出,并被计算机记载上去,以便对实验数据停止剖析;同时,油温传感器将监测实验进程中传动安装的滑油的温度。
  2.3陪试件的选择
  陪试件选用浙江杭州万杰电玩城无限公司消费的wd43型蜗轮减速器。这种减速器构造紧凑,运转牢靠,本钱较低,精度为8级,用于实验完全足够。斜齿轮的资料采用与蜗轮相反的资料╠╠╠锡青铜,其中锡质量百分数为9,磷的质量百分数为0.01,其他含量为铜。
  3试果剖析
  3.1实验办法
  减速器的传动效率的实验办法普通状况下有2种:1)定转速变转矩实验。 固定减速器的输出转速n1,而改动不同的载荷,辨别在各测试点测得减速器输出和输入转矩及转速,并计算出各测试点的传动效率。
  2)定转矩变转速实验。
  改动加载载荷,使减速器输出转矩t1为必然值,然后改动减速器的输出转速n1,并计算出各测试点的效率值。
  3.2定载荷状况下的传动效率
  磁粉制动器的所加载荷的调理是应用wij-Ⅲ型稳流电源调理,经过调理使输出转矩坚持在0.25n?
  m摆布,然后调理电机转速,辨别在电机
  时测量传动效率,每个转速取5个值,并求得均匀值作为剖析之用,并应用excel2002中文软件
  绘制蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的转速
  效率图,其中系列1曲线为蜗杆蜗轮传动,系列2曲线为蜗杆斜齿轮传动。转矩0.25nm时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的转速-效率比照图转矩蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的转速-效率比照图 转矩1nm时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的转速-效率比照图转矩1.25nm时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的转速-效率比照可以看出:在载荷不大时,转速对蜗杆蜗轮传动效率影响不大,并且随着转速的添加,效率略有上升,这是由于在载荷不大时,转速的添加有助于光滑油膜的构成,改善光滑条件;但是,随着载荷的加大,转速添加招致效率下降,这是由于载荷较大时,转速添加进一步进步了齿面的温度,齿面变软,摩擦系数增大,传动效率自然下降。
  3.3定转速状况下的传动效率
  系列1曲线为蜗杆蜗轮传动,系列2曲线为蜗杆斜齿轮传动。转速为100r/min时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的输出转矩-效率比照图 转速为200r/min时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的输出转矩-效率比照图转速为300r/min时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的输出转矩-效率比照图 转速为400r/min时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的输出转矩-效率比照图 转速为500r/min时蜗杆蜗轮传动和蜗杆斜齿轮传动的输出转矩-效率比照图可以看出,本实验所采用的蜗杆斜齿轮传动,只要在特定的范围内(输出转矩在0.5nm~0.75nm;转速在300r/min摆布)的传动效率到达40摆布,但是在其他状况下,效率较低。并且,随着载荷的添加,效率也随之下降。
  蜗杆蜗轮的效率在不同转速的状况下都随着载荷的添加而有所上升,这标明,在必然状况下载荷的添加有助于光滑油膜的构成,改善光滑条件;但载荷接近许用值时,载荷的加大反而招致蜗轮轮齿外表温升过大,招致齿面变软,增大摩擦系数,严重时能够发生胶合,使效率下降。
  蜗杆斜齿轮传动开端随着载荷和转速的添加,效率上升,但在1摆布到达最大值后也开端下降,且无论在转速添加时下降比拟蜗杆蜗轮愈加分明,这是由于蜗杆点接触的特性,在载荷和转速添加的状况齿面粘着状况变得严重。
  3.4传动效率实验后果剖析
  在蜗杆斜齿轮传动的效率图中,绝对于相反技术参数蜗杆蜗轮,蜗杆斜齿轮传动在某个较低转速、较小载荷时,其传动效率的降低并不大,比方在本实验中,输出转矩在0.5~0.75nm;转速在300r/min摆布时,斜齿轮与蜗杆的传动效率到达40摆布,曾经很接近蜗杆蜗轮传动(而此时,蜗杆蜗轮的传动效率为45摆布).
  但是,在这个范围以外,无论转速和载荷添加还是降低,斜齿轮与蜗杆传动效率都鄙人降,尤其是离这个范围越远,效率的下降就越快。
  可以暂时称这个范围为斜齿轮与蜗杆啮合的抱负范围。应该指出,不同技术参数的斜齿轮与蜗杆,其啮合的抱负范围是不同的,这还需求辨别研讨。从实验后果来看,显然,简直在一切的状况下,斜齿轮与蜗杆的传动效率都不如蜗杆蜗轮传动。就其缘由,除了零碎误差外,次要有以下几点:
  1)与斜齿轮与蜗杆的啮合方式有关。
  由于蜗杆蜗轮啮合是线接触,斜齿轮与蜗杆是点接触。
  随着载荷的增大,斜齿轮发作变形,从而使斜齿轮与蜗杆从一对齿啮合逐步变为3对齿啮合,齿顶局部发生啮入冲击,形成齿顶的接触应力的极大添加,从而影响了传动效率。
  2)与斜齿轮的资料有关。
  在蜗杆蜗轮传动中蜗杆与蜗轮啮合是线接触,所以蜗轮可以采用比拟软的资料。
  在本实验中,斜齿轮也采用与蜗轮相反的资料╠╠╠锡青铜,其外表接触强度不高;但啮合方式曾经发作变化,变为点接触,显然,软齿面的斜齿轮并不合适这种啮合方式,其外表接触强度较低,从而招致传动效率的降低。
  3)与光滑油的种类有关。
  关于线接触,对光滑油要求其抗剪切才能要大,才干包管光滑的效果。
  但关于点接触,由于齿面接受的法向粘着摩擦力较大,因而要求光滑油抗法向粘着摩擦力的功能要好,而在实验中,由于蜗杆蜗轮和蜗杆斜齿轮都采用相反的光滑油,而这种光滑油是有消费蜗杆蜗轮减速器的厂家提供,显然合适于线接触,不合适于点接触,由此形成蜗杆斜齿轮的传动效率较低。
  4)与拆卸精度有关。
  由于斜齿轮是在装配原有的蜗杆蜗轮减速器的根底上重新装置的,其轴、轴承、齿轮的拆卸精度自然比不上原厂的拆卸质量,所以效率也因而下降。
  3.5进步蜗杆斜齿轮传动效率的途径
  经过以上剖析可知,蜗杆斜齿轮传动的传动效率还有必然的进步空间。
  采用外表接触强度较大的资料加工斜齿轮,显然是比拟合适这种传动方式点接触的特点,如20cr2ni4、18cr2ni4w等资料。
  别的,经过齿轮修形,改动载荷加大时蜗杆斜齿轮的啮合方式,使其各个啮合齿面的接触力愈加平均,也会进步传动效率,但是修形的办法很多,还需求进一步的研讨,确定修形的详细方案。
  此外,选用合适于点接触的光滑油、进步拆卸精度,也会明显进步传动效率。
  总之,经过何种手腕进步蜗杆斜齿轮传动的传动效率还需求进一步的研讨。
 
 

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