塑料蜗杆副设计制造方法讨论

对渐开线塑料齿轮讨论了不少了，但是在塑料蜗杆副设计时，经常是蜗杆与斜齿轮进行啮合。发起本讨论就是为了请大家讨论一下塑料蜗杆副的设计制造方法，希望大家支持一下！
讨论的内容可以涉及以下几个方面：
（1）蜗杆齿形与斜齿轮齿形的相关性的研究；
（2）蜗杆与斜齿轮啮合机理；
（3）蜗杆与斜齿轮啮合的设计计算方法；
（4）蜗杆与斜齿轮的制造方法；
（5）刀具的设计与加工。
这些仅是本人列举的一些内容，请高手指点！

第一贴：首先说一下金属蜗杆副的一些基本常识：
（1）对于蜗杆副啮合，Σ=90，蜗杆轴向齿距Px1应与蜗轮端面齿距Pt2相等，因此蜗杆的轴向模数mz1与蜗轮的端面模数mtz2是相等的，均以m表示。
（2）自锁问题：倒程角γ<=3.5度的蜗杆副将会产生自锁。
（3）蜗杆直径系数：q=Z1/tanα=d1/m
q的物理意义：a）m一定时，q增大则d1增大=>蜗杆刚性及强度增大；
                    b）z一定时，q减小则γ增大=>传动效率η增大。
   所以，在蜗杆刚度容许的情况下，q尽可能取小值。
（4）齿数选择：z1=1~10，一般取2^n，n=0，1，2，3……
    英国推荐方法是：z1=7+ 2.4√a·，其中a·为啮合中心距。
    对z2一般推荐>=29。

（5）蜗轮变位系数：x2=(a&#39;-a)/m，一般情况下，-0.5<=  x2  <=0.5，推荐：x2>=0。
（6）安装问题：单向蜗杆安装时应使接触区偏向齿面的接触侧；双向蜗杆传动则接触区应调整到齿宽的中部。
（7）影响蜗杆承载能力的因素：接触线长度、当量曲率半径、接触线分布情况、接触线与相对滑动速度之间夹角的大小。
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先写这些常识，抛砖引玉了！

塑料齿轮，优点之一就是自润滑，缺点之一是承受力较小和热敏感。
而恰好，蜗杆蜗轮传动，跟齿轮相比，滑动率非常大，法向压力低，对于塑料齿轮来说，是最好不过的
但是，蜗轮蜗杆接触区大，不宜散热的缺点，对塑料齿轮来说是不利的
怎么处理这个问题，对塑料蜗杆涡轮，应该有很重要的意义
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这个是neng_jiang 的回帖了
观点很好，谢谢

问题：对于塑料蜗杆副传动效率的计算
在技术蜗杆副的传动效率计算时，可以采用η=tanγ/tan(γ+ρ)【蜗杆主动，这个计算公式是螺旋副啮啮合效率的理论公式了，不包含轴承效率等其他因素】，若蜗杆导程角一定，则传动效率只和啮合摩擦角ρ有关了！又知ρ=arctanμ，μ是摩擦系数了！
问题就是塑料材料之间的摩擦系数是多少那？怎么计算那？
还有就是这个公式要推广到蜗杆和斜齿轮啮合又应该修正那些参数那？
对于这个公式是如何推导出来的那？
请高手指点！

急需计算公式

怎么没有多少人讨论那？
高手能否出来指点一二那！ [s:14]  [s:14]

问题就是塑料材料之间的摩擦系数是多少那？怎么计算那？
[s:11]  [s:11]  [s:11]  [s:11]  [s:11]
我也是新人，更不是高手，不过我曾经做过这样类似的设计。
摩擦系数不能孤立起来说，通常需要该材料与某种材料在一起摩擦才会有摩擦系数，当然这里面的某正材料也可以是一样的材料。摩擦系数分动摩擦系数和静摩擦系数，比如想接触面粗糙度为0.8的金属和杜邦500P塑料之间的静摩擦系数在0.15到0.12左右；而动摩擦系数又分两个情况，初始有润滑的情况下它们的摩擦系数不到0.08，若无初始的润滑，则在0.1左右。
要求有自锁的金属蜗杆塑料蜗轮的设计中，有初始润滑和良好齿面粗糙度的情况下，导程角最好小于4.5度（比两者都为金属的角度要稍微大一点），否则不自锁的概率超高。

其实塑料的摩擦系数可以在网上找到，里面有不同材料之间配合的情况下的各种摩擦系数，包括动摩擦和静摩擦的，大家不妨搜索搜索。
一般来说实际设计的塑料齿轮的动摩擦系数比那些资料上说的要稍微大一些，这是我在应用摩擦系数设计方面的一点体会，一般会有10%到20%的增加，这个主要是我们制作的齿面粗糙度没有达到理论要求而出现的偏差。

引用第6楼blueways于2007-08-18 15:17发表的  :
问题就是塑料材料之间的摩擦系数是多少那？怎么计算那？
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我也是新人，更不是高手，不过我曾经做过这样类似的设计。
摩擦系数不能孤立起来说，通常需要该材料与某种材料在一起摩擦才会有摩擦系数，当然这里面的某正材料也可以是一样的材料。摩擦系数分动摩擦系数和静摩擦系数，比如想接触面粗糙度为0.8的金属和杜邦500P塑料之间的静摩擦系数在0.15到0.12左右；而动摩擦系数又分两个情况，初始有润滑的情况下它们的摩擦系数不到0.08，若无初始的润滑，则在0.1左右。
要求有自锁的金属蜗杆塑料蜗轮的设计中，有初始润滑和良好齿面粗糙度的情况下，导程角最好小于4.5度（比两者都为金属的角度要稍微大一点），否则不自锁的概率超高。

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是个高手了
谢谢支持，希望继续讨论下去

摩擦系数是很容易测量出来的。通过实验的方法，使用标准平面摩擦副，或者转动摩擦副都可以轻松测出。
得到具体的数值，个人感觉不是要点。找出规律倒是关键。

塑料齿轮还有个好处，就是弹性和阻尼性能好。相反，金属齿轮是刚性好。
刚性好，所以传动精度高。
而塑料齿轮，正是对传动精度要求不高，只要求传动运动和较低的力矩。

由于其刚性大，金属齿轮的噪音和冲击是一个无法从根本上克服的问题。修形和润滑，都只是减缓，而不能消除。
而塑料齿轮，和金属相比，硬度根本就不是一个级别上的问题。其弹性和阻尼性能极佳。
进入和脱离啮合区的冲击，啮合线误差造成的冲击，啮合点数目变化造成和冲击，对于塑料的冲击吸收能力来说，很难成为振动（和噪音）的强力激励源。
另外由于弹性的原因，塑料接触点的区域要远大于金属，从而通过变形来大大降低局部压强峰值，从而大大减缓冲击和噪音。

这些时间想了想，综述一下，塑料跟金属相比的材料特点：
1，强度低，易变形。所以传动力矩不高，传动精度不高。
2，热敏感。所以传动速度低，可靠性差。
3，弹性高。所以传动的冲击和噪音水平低。
4，阻尼性能好。所以传动冲击和噪音水平低。
5，摩擦系数低。所以传动冲击和噪音水平低，且在无润滑条件下可以正常工作。
6，可注塑。所以批量大时制造成本极低。
7，无热处理，硬度极低，韧性好，无加工硬化。所以可加工性好，切削加工容易。

以上7点决定了塑料齿轮的应用范围和前景。

其制造方法，除了注塑以外，还有切削加工也比较常见。
切削的精度一般要高于注塑，而且加工柔性高，适用于小批量多品种加工