渐开线扶梯齿轮箱驱动主机应用和其优点.docVIP

早在1900年，美国OTIS公司就制成了世界上第一台电动扶梯。随着中国改革开放的深入，安全、舒适的自动扶梯这个在我国20多年前并不常见的“洋玩意”，已经遍布全国各商场、宾馆、展馆、机场、码头、火车站、地铁等公共场所。 早在1900年，美国OTIS公司就制成了世界上第一台电动扶梯。随着中国改革开放的深入，安全、舒适的自动扶梯这个在我国20多年前并不常见的“洋玩意”，已经遍布全国各商场、宾馆、展馆、机场、码头、火车站、地铁等公共场所。 当前，全球能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，随着扶梯的普及，其节能问题迫在眉睫。扶梯节能除了电器运行控制系统的用电以外，驱动主机本身的效率高低必须首先考虑。 扶梯驱动主机的传动结构形式主要有以下几种： 一、 电机-蜗轮蜗杆副-一级渐开线圆柱斜齿轮副-输出轴+链轮 二、 电机-渐开线行星齿轮箱-输出轴直联梯级链轮 三、 电机-两级或三级渐开线圆柱斜齿轮副-输出轴+链轮 四、 电机-蜗轮蜗杆副-输出轴+链轮齿轮 五、 电机-V形带轮-两级渐开线圆柱斜齿轮副-输出轴+链轮 在所有的机械传动中，任何驱动部件的主要功能耗损都取决于它自身的效率和所配用的电动机(或其它原动机)的工作效率，一般的说效率越高就越省电、就越节能。目前，国内的电动机生产厂家所生产的扶梯专用电动机，效率一般都在85%左右，如何提高电动机的效率及电动机的节能控制，这里就暂且不谈。接下来就不同结构的扶梯驱动主机的工作效率，进行比较而分析节能的效果，浅谈一下个人看法。 由于扶梯、人行道的特定工况，驱动主机大都采用减速传动装置，对驱动主机的要求也必须满足：少次数空载启动、连续运行、传动比恒定、运行速度低、工作冲击小、体积载荷大、结构紧凑、传动效率高、振动小、噪音低、具有正反转相同的运行特征。 驱动主机常用的基本传动结构目前主要有上述提到的五种，哪些是比较优良的啮合传动机构，有哪些不同的传动特点影响工作效率和节能?试比较如下： 普通(圆柱)蜗杆蜗轮副传动常见的有ZA、ZI、ZN、ZK几种，适用在输入轴及输出轴空间交错角∑=90°的传动场合。ZI这种渐开线圆柱蜗杆用平面砂轮磨削，可以获得较高的齿形精度和齿面质量，应用比较普遍。蜗杆蜗轮副传动，减速比大、结构紧凑、工作平稳、噪声低、传动链短，适用于扶梯驱动主机的动力驱动。当蜗杆的螺旋升角λ小于3°~5°时，蜗杆蜗轮传动具有自锁性。作为驱动主机可以防止扶梯发生高速滑车现象的发生，但此时的蜗杆效率仅为45%左右，甚至会更低。当蜗杆的头数越多、螺旋升角越大时，蜗轮蜗杆副的传动效率就越高，但是在蜗轮滚刀的螺旋升角大于30°的时候，滚刀的制造已经非常困难。 无论哪一种蜗轮蜗杆，就传动效率而言，它的最大缺点是由它所固有的传动特性所决定的。 蜗轮蜗杆副在中间平面内的啮合相当于斜齿条的啮合，啮合运动是以较大的相对滑动为主并伴有相对滑动与相对滚动的复合啮合运动，滑动摩擦系数比滚动摩擦系数大的多，一部分滑动摩擦的能量转化成为热能。轮齿从进入啮合到退出啮合，是蜗杆螺旋面相对滑扫蜗轮全齿的过程，因此蜗轮蜗杆副具有工作平稳、振动小、噪声低的啮合特征，因以滑动为主，蜗轮应采用耐磨和减磨的合金材料。在不同的润滑条件下，初始的干摩擦及边界摩擦、液体摩檫形成混合摩檫状态。在重载工况下，蜗轮蜗杆副的啮合发热量大，磨损快，传动效率低，功率损耗大。大家都知道，所有的蜗轮蜗杆驱动主机在运行3个月至半年后都要求进行换油。在换油过程中，会发现油池中有大量的蜗轮材料磨损沉淀的细粉，可见它的磨损是多么的快速和严重，因此重载蜗轮蜗杆驱动主机的精度保持性也不易持久。另外，蜗轮蜗杆制造工艺水平要求比较高，需要高精度的加工机床、精密测量仪器、专用的滚刀、工装。对加工、装配、接触调整的技术水平要求也比较高。蜗轮的材料也比较昂贵。由于蜗轮蜗杆，箱体，轴件等零件的制造精度误差，整机装配的误差，致使蜗轮蜗杆副的实际工作效率很难达到较高的理论效率，一般只有70%左右，因之，能耗较大。 对于蜗轮蜗杆结构的扶梯驱动主机，如果采取合理的结构及参数设计，合理的配对选材，必要的热处理，良好的润滑降温，以达到提高减磨耐磨、抗胶合、抗点蚀、提高综合机械强度的能力，则蜗轮蜗杆驱动主机的承载能力、传动效率将得到较大提高，并可延长其使用寿命。在有设备加工、计量检测，对啮跑合等工艺手段具备的条件下，驱动主机如果采用平面二次包络环面蜗杆传动，将可较大地提高蜗轮蜗杆副的承载能力和传动效率。 公元1765年，俄国科学院院士欧拉提出把渐开线齿廓用于齿轮传动。公元1829年，第一部插齿机的诞生使精密传动的渐开线齿轮加工得以实现。一百多年以来，渐开线齿轮传动(以下简称齿轮传动)是机械传动中应用最广泛，机械传动效率最高的一种传动形式，它具有其它机