涡轮箱传动装置(机械式颈部按摩器蜗轮蜗杆传动与选材)

Posted 2023-06-01

篇首语：停下休息的时候，不要忘记别人还在奔跑。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了涡轮箱传动装置(机械式颈部按摩器蜗轮蜗杆传动与选材)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

涡轮箱传动装置(机械式颈部按摩器蜗轮蜗杆传动与选材)

现代生活工作节奏紧张，每天的生活和工作，不少时候我们都在努力奔跑，而高负荷的工作随之带来了身体的各种疾病，典型的就是各种脊椎问题，特别是颈椎和腰椎问题都是现代人不得不面对的亚健康现状。面对身体肌肉的酸疼，尽管可以通过睡眠或运动舒展的方式进行修复，但是适当按摩，尤其是体积小巧的颈部按摩仪，对于放松颈部肌肉疲劳，缓解日常长时间面对电脑办公引起的颈部僵硬，还是非常不错的一类产品。

今天小维和大家一起来了解一下比较主流的耐磨静音齿轮传动下的机械式颈部按摩器，以及塑料蜗轮和蜗杆传动在颈部按摩器上的应用。

颈部按摩仪主要看哪些方面？

1.包裹材质

作为一款贴身佩戴的产品，颈部按摩仪的外观材质很大程度上决定了它的按摩舒适度。目前市场上主要分为塑料硬质外壳和软包材质两种包裹材料。其中塑料硬质外壳的颈部按摩仪体积小巧，优点在于便于携带不占空间，不过与皮肤接触触感会比较硬，会影响按摩贴合度和佩戴舒适性。而全软包材质的颈部按摩仪体积则较大，不过内部填充有柔性支撑内胆，能承托颈部，佩戴舒适的同时按摩效果也会更好，而且软性材质的按摩仪大多能够适配多部位使用，更加实用。

2.按摩方式

在按摩方式上，主要分为电极式按摩和机械式按摩两种结构。电极式按摩利用的是微电极对于皮肤和神经产生的刺激，能够让肌肉一定程度上暂时得到放松。而机械式按摩则类似于按摩椅的颈部按摩区域，利用机械式按摩头模拟人手对于颈部的按摩手法进行按摩，力度更大，放松效果也更好。

3.热敷方式

按摩结合热敷能够加速对颈部肌肉的放松，因此目前市场上颈部按摩仪产品多配有热敷功能。尽管都是利用电流的热效应来达到热敷效果，但是具体实现起来还是有差别的。例如部分按摩仪直接加热金属按摩贴片来对颈部进行热敷，尽管加热速度快，但是容易造成低温烫伤，不宜长时间热敷。而利用远红外等间接加热手段进行热敷的产品则要安全得多，尽管加热速度略慢，但是更加安全，而且热量能够进入人体体内，热力也更持久。

4.按摩范围

颈部按摩仪的按摩范围也是衡量其效果的重要参数，电极式颈部按摩仪的接触面积比较有限，一般只能按摩到颈部后部，因此多为小巧便携款产品所采用。而机械式颈部按摩仪的按摩范围更大，可以将颈部周围肌肉群都进行放松按摩。

5.控制方式

目前大多是颈部按摩仪都采用了机身实体按键的控制方式，另外部分采用了APP+实体按键相结合的手段进行控制。是否方便还是要看具体操作是否符合大多数人的使用习惯来判断。

苏州维本耐磨静音齿轮专用工程塑料Wintone Z33和Wintone ST550在颈部按摩器深度静音减速齿轮箱成功应用案例分享———第一级齿轮用材：苏州维本Wintone Z33;第二级齿轮用材：苏州维本Wintone ST550;第三级和第四级齿轮用材：通用型的POM；马达齿：通用型的POM。齿轮颜色标注：马达齿—蓝色；第一级齿轮—红色；第二级齿轮—黄色；第三级和第四级齿轮：绿色。

蜗轮蜗杆传动的优缺点

蜗轮蜗杆传动的优点很明显，其结构紧凑，传动比大，同时传动平稳，振动、冲击和噪声均很小，在一定的条件下具有自锁性。

蜗轮蜗杆传动缺点：在制造精度和传动比相同的情况下，蜗杆传动的摩擦发热大，效率比齿轮传动低，只宜用于中、小功率的场合。

蜗轮蜗杆减速机就一定具备自锁性能吗？不是，这是有前提条件的。当导程角<摩擦角时，蜗轮减速机构才能自锁。

通常情况选用齿轮减速机时，用户必须使用断电保护或者刹车电机，所以齿轮减速机就会选用带刹车的电机来达到停止的目的，但是不意味着绝对停止，一点点的惯性还是有的。

什么是自锁呢？自锁的概念就是无论多大的力都无法启动，无论多大的惯性，只要工作主动件停止运转，整机就可以刹车，蜗杆蜗杆减速机就具有这种自锁性能。齿轮减速机没有自锁性，蜗轮减速机减速比1:30比及以上速比时，有可靠的自锁性，且减速比越大自锁性能越好。

如何选择减速比才能保证蜗杆蜗杆减速机的自锁性能？

1、蜗轮付摩擦系数为0.6时，蜗杆导程角小于3°29′11″即自锁，反之不自锁；

2、蜗轮付摩擦系数为0.7时，蜗杆导程角小于4°03′57″即自锁，反之不自锁；

3、蜗轮付摩擦系数为0.8时，蜗杆导程角小于4°38′39″即自锁，反之不自锁。

当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，减速机机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。一般在重型机械设计中，设计师都会趋向于使用带自锁的蜗轮蜗杆减速机构，因为其反向自锁性可起到非常重要的安全保护作用。

蜗轮蜗杆传动和平行轴齿轮传动的降噪方法有什么相同与不同的地方？

1.齿轮材料的刚性和韧性的良好平衡与兼顾

如果我们把塑料蜗轮从刚性很强、但韧性和吸振性欠缺的POM，改成强韧型的耐磨工程塑料（比如苏州维本工程塑料Wintone Z33),通常噪音会降低，那换成增韧的POM或者增韧的PA66、TPEE或PA12行吗？这也是一种方法，但有时候会遇到另外两个问题：第一就是可承受的扭矩降低太多，就是通常说的“太软了”，其次就是降低了耐疲寿命。所以选材的时候，刚性很强或韧性很强，都可能在某些传动降噪设计中遇到问题，材料的强韧性兼顾很重要！这一点对蜗轮蜗杆传动和平行轴齿轮传动的降噪选材方案是相同的。

2.齿形与齿距

对于平行轴齿轮来说，齿形的偏差对噪音影响很大，而齿形对蜗轮蜗杆传动噪音的影响相对就小。

对于蜗轮蜗杆来说，蜗杆的齿距的偏差对噪音的影响较大，这是由于蜗杆的齿距对产生高频的周期噪音，导致噪音值升高，蜗杆和蜗轮中间截面的对中性对噪音影响非常大。

齿形和齿距的影响力是蜗轮蜗杆传动和平行轴齿轮传动的降噪方案很不同的地方。

3.材料的摩擦性能

对于表现摩擦磨损表现良好的齿轮材料组合，必须满足如下因素：

（1) 材料之间的摩擦系数较低，数值越低，其摩擦磨损性能越好；

（2）材料之间的磨损必须表现得比较低，特别是有轻微磨损后，其磨损特性的变化情况，是非常关键的；

（3）对磨材料之一，必须具有一定的"形成隔离层”的能力，如Wintone Z33材料，自身可以形成一层保护膜，这层保护膜提供了优异的抗磨损能力；

4.速度

在蜗轮蜗杆传动中，有人说，改变线速度很简单，我把蜗杆的转速减低即可，是的，电机转速降低，也会使得噪音降低，但前提是实际应用中，是否允许你降低线速度。同样，在平行轴齿轮传动中也一样，降低速度，噪音会降低，这又是两者相同的地方。但我们往往要解决的问题是，需要保持有效的速度情况下，降低噪音。

5.齿轮的精度和齿轮的表面粗糙度

提高齿轮的精度和降低齿轮的表面粗糙度，对蜗轮蜗杆传动和平行轴齿轮传动的降噪都有帮助，这又是相同的地方。

苏州维本Wintone ST550深度静音齿轮专用工程塑料，比常规的POM和PA66塑胶齿轮平均降噪6～12个分贝，ST550材料在兼顾齿轮的传递扭力、耐疲劳性和可靠性的基础上，可帮助大幅降低分贝噪音和冲击型噪音。

Wintone ST550材料可以帮助解决传统的齿轮传动“软性”降噪材料可能会遇到的以下问题：

1.用了一段时间，齿轮被磨掉了或者“堵转”的时候滑牙了----耐磨耐疲劳性不够；

2.减速齿轮箱装配的时候，加了润滑脂，过段时间，齿轮溶胀了---耐油脂耐化学性不够；

3.在温度稍微高一些的应用环境，比如70摄氏度左右，齿轮箱失效速度会比较快---耐温不够。

Wintone ST550材料在齿轮应用上的特点是：更优异的吸振性能、更静音、耐磨耐疲劳、耐腐蚀、超韧且不受水份影响。

苏州维本工程塑料有限公司——您身边的工程塑料创新应用开发伙伴。