可逆式蝸輪傳動系統(tǒng)的改造設(shè)計

一、蝸輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點概述

蝸輪傳動具有以下優(yōu)點: 采用一級蝸輪傳動就可以實現(xiàn)很大傳動比， 結(jié)構(gòu)緊湊。在要求大傳動比的場合， 采用一級蝸輪傳動往往可以代替多級齒輪傳動。不僅減少了零件數(shù)目， 而且簡化了機(jī)構(gòu)。工作平穩(wěn)， 噪音小。由于蝸桿齒面是連續(xù)不斷的螺旋面， 而蝸輪在同一時刻處于嚙合中的齒不少于兩個， 所以蝸輪、蝸桿的嚙合是連續(xù)的。因此， 在制造精度與工作條件相同時， 由制造誤差引起的附加動載荷與齒輪傳動相比小得多。 蝸輪傳動在近代工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而， 蝸輪傳動也有缺點， 由于這些缺點，使其應(yīng)用受到限制。

二、原先壓下系統(tǒng)

1.壓下系統(tǒng)參數(shù)。

壓下電機(jī) ZZ—41 N = 12 KWn = 685r/min FC25% 電磁離合器:DLM0—40TH/HM = 400 Nm;最大靜壓力 5500KN 軋制壓力3500 KN;壓下螺絲移動速度2mm/min 6.5mm/min14mm/min;壓下螺絲最大直徑:220mm壓下螺絲導(dǎo)程：10 mm;壓下螺絲最大行程:155mm;電機(jī)到壓下螺絲的總速比:i總=1056(32×33);第一級蝸輪減速機(jī):a1=180mmi1=32 模數(shù)m=8;第二級蝸輪減速機(jī):a2=410mmi2=33 模數(shù)m=20

2.壓下傳動示意圖。

3.壓下傳動的校驗。速度驗算。

第二級絲桿的軸轉(zhuǎn)速為:n2= n1/(i1i2)

絲桿的軸向移動速度為:

通過計算，算出軋制過程中三種速度和第一級蝸輪減速機(jī)輸出的最大力矩，則速比已知，按說可以選擇蝸輪減速機(jī)，然而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，普通的蝸輪減速機(jī)已逐漸被傳動效率高，承載能力高的圓弧齒、環(huán)面蝸桿等各種新型的減速傳動所代替。

三、蝸輪減速機(jī)的選型設(shè)計

1.設(shè)計修改。通過對不銹鋼等特殊鋼種的軋制工藝參數(shù)的分析，力矩增大10%即可滿足工藝要求，根據(jù)此條件來改造壓下裝置，從最優(yōu)化的角度考慮只有改造第一級蝸輪傳動。

由于現(xiàn)場位置有限，選擇的減速機(jī)既要考慮與原來的普通減速機(jī)輸出軸、中心高等相關(guān)尺寸相同，又必須是現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)中的速比和中心高。通過對現(xiàn)有各種減速機(jī)的比較，最后確定用ZC型圓弧園柱蝸桿傳動減速機(jī)，該減速機(jī)效率可達(dá)90%，體積小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，其承載能力比普通蝸桿傳動高50%～150%。

根據(jù)計算，按照GB9147-88 選用速比i=33的標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī)CWU180-31.5，為了滿足原有的聯(lián)接和傳動，必須做相應(yīng)的修改；將原來單出軸改成雙出軸，輸入和輸出軸的長度和大小要修改。

2.校核。第一級傳動力矩T1改

與修改前的第一級傳動力矩（3855 Nm）相比較，力矩增大14.5%，總的傳動力矩T總:

與修改前總的傳動力矩（127215 Nm)相比較，總力矩增大14.5%

說明改造后完全達(dá)到工藝要求。

3.蝸輪傳動研究方向。人們認(rèn)為工程塑料的增強(qiáng)和填充改性是當(dāng)前最主要的發(fā)展方向。通過把幾種各具有不同優(yōu)點的材料進(jìn)行人工復(fù)合， 構(gòu)成復(fù)合材料， 使各組分間相互取長補(bǔ)短， 從而獲得具有力學(xué)、化學(xué)和摩擦學(xué)等方面良好綜合性能的材料。

四、結(jié)論

蝸輪傳動是僅次于齒輪傳動的第二傳動類型， 在近代工業(yè)中獲得了非常廣泛的應(yīng)用， 因而國內(nèi)外每年要消耗大量貴重有色金屬青銅用于制造蝸輪輪圈。研究探索新型蝸輪材料取代青銅制作蝸輪具有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益和重要經(jīng)濟(jì)價值。

經(jīng)過對第一級蝸輪傳動、相關(guān)連接及電氣控制系統(tǒng)的改造，壓下平穩(wěn)可靠，電控工作正常，消除了壓下力小的現(xiàn)象，效果較好，為拓寬產(chǎn)品開發(fā)提供了更好的設(shè)備保障。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”