蜗轮蜗杆为什么要用高粘度润滑油

5.1　减速器的润滑

减速器的润滑方式很多，如油脂润滑、浸油润滑、压力润滑、飞溅润滑等。下面分别介绍几种常见的润滑方式。

5.1.1　齿轮传动和蜗杆传动的润滑

减速器的齿轮传动和蜗杆传动，当齿轮的圆周速度v≤12m/s时，蜗杆的圆周速度v≤10m/s时，常采用浸油润滑。采用浸油润滑时，为了满足润滑和散热的需要，箱体油池内必须要有足够的储油量。同时为了避免浸油传动件回转时将油池底部沉积的污物搅起，大齿轮的齿顶圆到油池底面的距离应大于30～50mm（图5.1）。大齿轮浸入油中的深度h约为一个齿高，但不能小于10mm。图中的这个油面为最低油面。考虑到使用中油不断蒸发损耗，还应给出一个允许的最高油面。对于中小型减速器，其最高油面比最低油面高出10～15mm即可。此外还应保证传动件浸油深度最多不得超过齿轮半径的1/3～1/4，以免搅油损失过大。由此确定减速器中心高H，并圆整。

对于下置式蜗杆减速器，蜗杆浸油深度取1～2个齿高作为最低油面，同样浸油深度不应小于10mm，最高油面比最低油面高出10～15mm，但一般不应超过滚动轴承最低滚动体中心，以免影响轴承密封和增加搅油损失。如果油面高度受到轴承最低滚动体高度限制时，蜗杆常接触不到油面，这时可在蜗杆轴上装溅油盘，以使油飞溅到蜗杆上而进行润滑，如图5.1（c）所示。

浸油深度决定后，即可定出所需油量，并按传递功率大小进行验算，以保证散热。油池容积V应大于或等于传动的需油量V₀。对于单级传动，每传递1kW需要油量V₀＝0.35～0.37dm³；对于多级传动，按级数成比例增加，如果不满足，则适当增加箱座的高度，以保证足够的油池容积。

对于下置式蜗杆减速器，当油面高度能同时满足轴承和蜗杆浸油要求，则两者均采用浸油润滑，如图5.1（c）所示。这时蜗杆浸油深度取1～2个齿高作为最低油面，同样浸油深度不应小于10mm，最高油面比最低油面高出10～15mm，但一般不应超过滚动轴承最低滚动体中心，以免影响轴承密封和增加搅油损失。为防止由于浸入油中蜗杆螺旋齿排油作用，迫使过量的润滑油冲入轴承，需在蜗杆轴上装挡油盘（图5.1（c））。挡油盘与箱座孔间留有一定间隙，既能阻挡冲来的润滑油，又能使适量的油进入轴承。

图5.1

在油面高度满足轴承浸油深度的条件下，蜗杆齿尚未浸入油中（图5.1（d）），或浸入深度不足（图5.1（e）），则应在蜗杆两侧装溅油盘（图5.1（d）），使传动件在飞溅润滑条件下工作。这时滚动轴承浸油深度可适当降低，以减少轴承搅油损耗。在蜗杆浸油深度不足时，也可以在蜗杆两侧装设两个结构简单的溅油盘辅以溅油润滑。

浸油润滑的换油时间一般为半年左右，主要取决于油中杂质多少及油被氧化、污染的程度。

润滑油的牌号可参考［1］→【润滑与密封装置】→【润滑剂】→【常用润滑油的牌号、性能及应用】→【常用润滑油主要质量指标和用途】进行选取。

5.1.2　滚动轴承的润滑

滚动轴承通常采用油润滑或脂润滑。其常用的润滑方法有以下几种：

（1）润滑脂润滑

当轴颈径d（mm）和转速n（r/min）的乘积dn≤（1.5～2）×10⁵，或减速器中浸油齿轮的圆周速度太低（v＜1.5～2m/s），难以将油导入轴承内使轴承浸油润滑时，可采用润滑脂润滑。润滑脂主要根据工作温度和工作环境来选择。润滑脂的牌号、性质及用途可参考［1］→【润滑与密封装置】→【润滑剂】→【常用润滑脂】→【常用润滑脂主要质量指标和用途】。

润滑脂方式较简单，密封和维护方便，只需在初装时和每隔半年左右补充或更换润滑脂一次，将润滑脂填充到轴承室即可。但润滑脂黏性太大，高速时摩擦损失大，散热效果较差，且润滑脂在较高温度时易变稀而流失。故润滑脂只用于轴颈转速低、温度不高的场合。

填入轴承室中的润滑脂应适量，过多易发热，过少则达不到预期的润滑效果。通常的填充量为轴承室空间的1/3～1/2。

采用润滑脂润滑时，为防止箱内的润滑油飞溅到轴承内使润滑脂稀释或变质，并防止润滑油带入金属屑或其他污物，应在轴承向着箱体内壁一侧安装挡油板，如图5.2、图5.3所示，挡油板可用薄钢板冲压成形（图5.2），也可用圆钢车制（图5.3），也可以铸造成形。轴承离箱体内壁的距离和参考尺寸的计算见图5.3。

图5.2

图5.3

（2）润滑油润滑

①飞溅润滑

减速器中只要有一个浸油齿轮的圆周速度v≥1.5～2m/s时，就可以采用飞溅润滑。为了使润滑可靠，常在箱座结合面上制出输油沟，使飞溅的润滑油沿箱盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承对其进行润滑（图4.15）。图4.15（b）是用不同加工方法得到的油沟形式，其尺寸计算如图4.15（c）所示。为了防止装配时端盖上的槽没有对准油沟而将油路堵塞，可将端盖的端部直径取小些，使端盖在任何位置油都可以流入轴承（图5.4）。为了便于油液流入油沟，在箱盖内壁与其接合面相接触处须制出倒棱（图4.15C-　C截面）。

图5.4

采用飞溅润滑时，如果为斜齿圆柱齿轮传动，而小齿轮直径又小于轴承座孔直径时，则应在小齿轮轴滚动轴承面向箱内的一侧装设挡油环，以防止斜齿轮啮合时，将油池中不清洁的热油挤入轴承内（图5.5）。

②油润滑

下置式蜗杆的轴承常浸在油中润滑。此时油面一般不应高于轴承最下面滚动体的中心，以免油搅动的功率损耗太大（图5.1（c）、（d））

图5.5

③润滑油的选择

润滑油的选择与润滑脂一样，同样要考虑到传动类型、载荷性质、工作条件、转动速度等多种有关因素。减速器中齿轮、蜗杆、蜗轮和轴承大都依靠箱体中的油进行润滑，这时润滑油的选择主要考虑箱内传动零件的工作条件，适当考虑轴承的工作情况。润滑油的牌号、性质及用途可参考［1］→【润滑与密封装置】→【润滑剂】→【常用润滑油的牌号、性能及应用】→【常用润滑油主要质量指标和用途】→【工业闭式齿轮油（GB 9503—1995）】。