蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)似類,也包括有齒面的點(diǎn)蝕、磨損、膠合以及蝸輪輪齒的折斷等形式。其中以嚙合鹵面的點(diǎn)蝕及蝸輪齒面磨損最為常見(jiàn),此外膠合亦時(shí)有發(fā)生。上述失效的出現(xiàn),主要是由于嚙合齒面間相對(duì)滑動(dòng)的速度過(guò)大,尤其是在圓柱蝸桿傳動(dòng)中潤(rùn)滑角過(guò)小,形成不了動(dòng)壓油膜,致使嚙合效率低而溫升高所引起。此外蝸桿剛度不足或制造與安裝誤差等因素也會(huì)導(dǎo)致這類失效形式的出現(xiàn)。蝸輪輪齒的折斷多數(shù)是由于輪齒磨損后齒厚過(guò)分變薄,以及安裝誤差過(guò)大引起嚴(yán)重偏載所導(dǎo)致??偠灾?,由于蝸桿的齒形結(jié)構(gòu)及所用材料性能比蝸輪輪齒所用要好,因此蝸輪輪齒是蝸輪傳動(dòng)中的薄弱環(huán)節(jié)。如果在設(shè)計(jì)時(shí)選擇了合適的傳動(dòng)類型和參數(shù),以及合適的材料組合,再輔以良好的潤(rùn)滑方式及散熱措施,選用抗磨及抗膠合的潤(rùn)滑油,提高加工和安裝精度之類措施,此類失效情況可以得到改善并延長(zhǎng)使用壽命。
由于蝸桿傳動(dòng)的嚙合摩擦較大,其滾刀比較難于精確鏟背及形狀存在誤差等原因,以致加工出的蝸輪齒面很難與相配的蝸桿齒面達(dá)到理論要求的共軛狀態(tài)。因此蝸桿與蝸輪齒在材料搭配上既要有耐磨性有要良好的跑合性能。蝸桿材料一般選用合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳鋼制成,蝸桿齒面經(jīng)過(guò)滲碳、淬火等熱處理而獲得較高的硬度,硬度一般在35-55HRC之間,但也有60HRC以上的。蝸輪齒圈的材料以錫青銅最為理想,加工工藝以離心鑄造的力學(xué)性能最好,其次是屬金屬模澆鑄,盡量不用砂模澆鑄,也可選用鋁鐵青銅鑄成,缺點(diǎn)是跑合性能和膠合性能較差。在非關(guān)鍵場(chǎng)合,也可以用灰鑄鐵鑄成,而后者比前者較好。