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最近接了个单子,蜗杆头数Z1=1,配套蜗轮齿数Z2=30,传动比30:1,模数m=2.5,压力角20°,中心距62.5mm。客户那边技术员坚持说蜗轮齿数不能少于28,我查了手册好像也有这说法,但具体为啥我自己也讲不太清楚。
单子不大,量也就200件,节拍不算紧,主要是想知道齿数这块到底有没有硬性下限,配少了会出啥问题。我厂里现在做的蜗轮副基本都是Z2在30-60之间,还没碰过齿数特别少的。
你这单子30齿完全没问题,齿数下限主要看会不会根切和重合度够不够。蜗轮齿数太少最直接的问题是重合度下降,啮合不连续,震动大、噪声大,传动平稳性差。一般教材上写Z2≥28是经验值,主要是为了保证重合度ε≥1.2左右,避免单齿啮合区过大。
具体算一下:你这模数2.5、Z2=30,蜗轮分度圆直径75mm,齿顶圆80mm,压力角20°,蜗杆直径系数q一般取8-12,导程角γ=arctan(Z1/q)=arctan(1/10)≈5.71°,这个角度偏小,效率低但自锁性好。重合度大概在1.3-1.4之间,够用。
如果非要压到26、24齿,得重新验算重合度,Z2=24的话重合度可能掉到1.0附近,传动质量就明显下降了。客户说不能少于28不是没道理,但不是死规定,看你的精度等级和使用工况。C级以下精度、载荷平稳的话,26齿也能跑,就是噪声大点。你自己核一下重合度再跟客户掰扯。
我厂做过Z2=20的蜗轮副,蜗杆头数Z1=2,模数3,连续运行两年没出大问题。齿数少不是不能用,关键是蜗杆直径系数q要选对,q取大了导程角小、效率低但传动平稳,q取小了导程角大、效率高但传动平稳性差。你这单子Z1=1本来效率就低,别再把q选小了,建议q=10-12之间。
问一句,你这蜗杆材质是啥?45钢还是20Cr渗碳?齿面硬度多少?齿数少的蜗轮副对材质和热处理要求更高,硬度不够的话小齿数容易点蚀和磨损。