梯形絲杠升降機(jī)分析
絲桿升降機(jī)的發(fā)熱和漏油蝸輪絲杠升降機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)出于提高運(yùn)行效率的目的,所采用的蝸輪都以有色金屬作為主要材料,蝸桿多使用硬質(zhì)鋼材,因此在滑動(dòng)摩擦傳動(dòng)的運(yùn)行過程中,蝸輪蝸桿就會(huì)產(chǎn)生較大的熱量,提高減速機(jī)的溫度。減速機(jī)蝸桿軸承損壞 蝸輪蝸桿減速機(jī)的蝸桿軸承損壞主要表現(xiàn)為軸承的生銹、腐蝕等,發(fā)生這一問題的主要原因是減速向內(nèi)的齒輪潤滑不足,或是齒輪油被乳化而產(chǎn)生的潤滑失效。蝸輪蝸桿減速機(jī)在停止運(yùn)行后,齒輪油會(huì)因?yàn)槔鋮s產(chǎn)生的冷凝水產(chǎn)生乳化。
絲桿升降機(jī)是由蝸輪減速機(jī)和升降絲桿組成,其減速部件是蝸桿傳動(dòng),利用蝸桿帶動(dòng)蝸輪實(shí)現(xiàn)減速。蝸輪中心是內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu),相當(dāng)于升降絲桿的螺母,和升降絲桿相匹配。絲桿升降機(jī) 升降速度等于蝸桿輸入轉(zhuǎn)速除以蝸輪蝸桿的減速比,然后乘以升降絲桿的螺距。由于其結(jié)構(gòu)的原因,這種絲桿升降機(jī) 一般采用潤滑脂潤滑,部分系列有采用潤滑油潤滑,要比潤滑脂潤滑的系列更具有壽命長、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
蝸輪絲杠升降機(jī)的溫度升高,會(huì)導(dǎo)致絲杠升降機(jī)蝸輪箱內(nèi)的各個(gè)零配件因熱脹系數(shù)不同而產(chǎn)生配合上的差異,形成配合面間隙。減速機(jī)所使用的潤滑油等油液,也會(huì)在高溫的作用下變稀或變質(zhì),形成泄漏或潤滑失效。
螺旋升降機(jī)有快速P、慢速M兩種速度,這是由蝸輪蝸桿傳動(dòng)比決定的。
以SWL2.5絲桿升降機(jī)為例
假定
快速SWL絲桿升降機(jī),速比為6:1
慢速SWL螺旋升降機(jī),速比為24:1
同時(shí)絲桿的螺紋尺寸(即螺距)是固定的
計(jì)算升降速度的重要參數(shù)----螺距
SWL2.5的螺距為6mm,那么以4P普通電機(jī)來計(jì)算(4極輸出轉(zhuǎn)速1450r/min),
當(dāng)絲桿升降機(jī)
快速時(shí)升降速度:1450輸入轉(zhuǎn)速÷6速比×6mm螺距=1450mm/min
慢速時(shí)升降速度:1450輸入轉(zhuǎn)速÷24速比×6mm螺距=362mm/min
當(dāng)絲桿升降機(jī)行程為500mm,走完全程所需要時(shí)間為:
快速時(shí):500mm÷(1450mm/60s)=20.7s
慢速時(shí):500mm÷(362mm/60s)=83s
通用蝸輪絲桿升降機(jī)的選型包括提出原始條件、選擇類型、確定規(guī)格等步驟。相比之下,類型選擇比較簡單,而準(zhǔn)確提供蝸輪絲杠升降機(jī)的工況條件,掌握升降機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)是通用絲杠升降機(jī)正確合理選擇規(guī)格的關(guān)鍵。
通用蝸輪絲杠升降機(jī)的額定功率一般是按使用(工況)系數(shù)KA=1(電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)為原動(dòng)機(jī),工作機(jī)載荷平穩(wěn),每天工作3~10h,每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)≤5次,允許啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為工作轉(zhuǎn)矩的2倍),接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH≈1、單對(duì)齒輪的失效概率≈1%,等條件計(jì)算確定的。
所選蝸輪絲杠升降機(jī)減速箱的額定功率應(yīng)滿足
PC=P2KAKSKR≤PN 式中PC———計(jì)算功率(KW);
PN———減速器的額定功率( KW);
P2———工作機(jī)功率(KW);
KA———使用系數(shù),考慮使用工況的影響
KS———啟動(dòng)系數(shù),考慮啟動(dòng)次數(shù)的影響
KR———可靠度系數(shù),考慮不同可靠度要求
應(yīng)該特別注意的是第一次換油,減速機(jī)在第一次運(yùn)行 300~400小時(shí)后應(yīng)及時(shí)更換潤滑油,以后每隔1500~2000小時(shí)更換潤滑油。另外在工作環(huán)境惡劣、溫度高、粉塵大的工作場合下應(yīng)每隔半個(gè)月對(duì)潤滑油進(jìn)行一次檢查,發(fā)現(xiàn)潤滑油有污物即更換潤滑油,以保持潤滑油清潔,延長減速機(jī)的使用壽命,提高經(jīng)濟(jì)效益。
1.按機(jī)械功率或轉(zhuǎn)矩選擇規(guī)格(強(qiáng)度校核)
通用蝸輪絲杠升降機(jī)和專用減速器設(shè)計(jì)選型方法的最大不同在于,前者適用于各個(gè)行業(yè),但減速只能按一種特定的工況條件設(shè)計(jì),故選用時(shí)用戶需根據(jù)各自的要求考慮不同的修正系數(shù),工廠應(yīng)該按實(shí)際選用的電動(dòng)機(jī)功率(不是減速器的額定功率)打銘牌;后者按用戶的專用條件設(shè)計(jì),該考慮的系數(shù),設(shè)計(jì)時(shí)一般已作考慮,選用時(shí)只要滿足使用功率小于等于蝸輪絲杠升降機(jī)減速器的額定功率即可,方法相對(duì)簡單。
目前世界各國所用的使用系數(shù)基本相同。雖然許多樣本上沒有反映出KS KR兩個(gè)系數(shù),但由于知己(對(duì)自身的工況要求清楚)、知彼(對(duì)蝸輪絲杠升降機(jī)減速箱的性能特點(diǎn)清楚),國外選型時(shí)一般均留有較大的富裕量,相當(dāng)于已考慮了KR KS的影響。
由于使用場合不同、重要程度不同、損壞后對(duì)人身安全及生產(chǎn)造成的損失大小不同、維修難易不同,因而對(duì)蝸輪絲杠升降機(jī)的可靠度的要求也不相同。系數(shù)KR就是實(shí)際需要的可靠度對(duì)原設(shè)計(jì)的可靠度進(jìn)行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美國齒輪制造者協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))對(duì)齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法的規(guī)定。目前,國內(nèi)一些用戶對(duì)減速器的可靠度尚提不出具體量的要求,可按一般專用減速器的設(shè)計(jì)規(guī)定(SH≥1.25,失效概率≤1/1000),較重要場合取KR=1.252=1.56左右。蝸輪絲桿升降機(jī)蝸輪箱的輸出軸上加裝,聯(lián)軸器,皮帶輪,鏈輪等聯(lián)結(jié)件時(shí)不可采用直接錘擊的方法,因減速機(jī)的輸出軸結(jié)構(gòu)不能承受軸向錘擊,可用軸端螺孔旋入螺釘打壓入聯(lián)結(jié)件。
絲桿升降機(jī)在使用前應(yīng)將最高位處的堵塞換上排氣螺塞,保證減速機(jī)運(yùn)行時(shí)排出體內(nèi)氣體。如果未及時(shí)更換,減速機(jī)長時(shí)間運(yùn)行,而致使減速機(jī)內(nèi)的氣體將油封脹壞,以至減速機(jī)漏油。