蝸輪蝸桿的自鎖原理
什么是自鎖?
自鎖即即使想從蝸輪驅動蝸桿,也無法使之轉動的現象。在防逆轉機構和提升機構上使用。
蝸輪蝸桿的導程角越小,自鎖性能則越高(更容易發生自鎖)。與之相反,導程角越大,則越不容易發生自鎖。

蝸桿齒的條數
蝸桿的模數,分度圓直徑相同時,條數越多則導程角越大。總之,條數越少越容易發生自鎖。

蝸桿的分度圓直徑
蝸桿的模數,條數相同時,分度圓直徑越大則導程角越小。總之,分度圓直徑越大越容易發生自鎖。

導程角小
紅色箭頭表示的力小,所以回轉力<摩擦系數,發生自鎖。

導程角大
紅色箭頭表示的力大,回轉力>摩擦系數,不發生自鎖。

其他
滾珠絲杠螺紋部因為是滾動接觸,所以摩擦系數小。紅色箭頭表示的力小,回轉力>磨齒系數,不發生自鎖。

自鎖的問題點
因為依靠摩擦系數,所以穩定性低。
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即使導程角相同,摩擦系數(μ)小的材質也不易發生自鎖。
例
材質組合 摩擦系數 鐵與鐵 約0.3 鐵與鋁青銅 約0.2 鐵與磷青銅 約0.15 -
速度變化則摩擦系數變化
停止狀態是靜摩擦,摩擦系數高。運轉時是動摩擦,所以速度越快摩擦系數越低。
產生振動時則有可能發生逆轉。 -
表面越光滑,摩擦系數越小
磨齒的蝸輪蝸桿不易發生自鎖。