蝸桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

蝸桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§12—4蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料與結(jié)構(gòu)一、失效形式，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及常用材料

齒面膠合過(guò)度磨損閉式傳動(dòng)：

按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算熱平衡蝸桿剛度

蝸輪

常用材料

蝸桿：40、45、40Cr

蝸輪：

鑄造錫青銅，

鑄造鋁鐵青銅

要求：1）足夠的強(qiáng)度2）良好的減摩、耐磨性3）良好的抗膠合性第2頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二、蝸桿傳動(dòng)的受力分析力的大小

圓周力

軸向力

徑向力

第3頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日Ft——主反從同

力的方向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判別

Fr——指向各自的軸線(xiàn)

Fa1——蝸桿左右手螺旋定則

軸向力

徑向力圓周力

蝸輪轉(zhuǎn)向的判別：Fa1的反向即為蝸輪的角速度w2方向判定蝸輪轉(zhuǎn)向例1

判定蝸輪轉(zhuǎn)向例2第4頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日12-5蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算1、蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

按主平面內(nèi)斜齒輪與齒條嚙合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算

校核公式

ZE——材料的彈性系數(shù)

ZP——接觸系數(shù)

（1）當(dāng)蝸輪材料,許用應(yīng)力查表10-6

（2）若蝸輪材料,許用應(yīng)力與循環(huán)次數(shù)有關(guān)—基本許用接觸應(yīng)力，表10-7

—接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)

第5頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日設(shè)計(jì)公式

定m,q（表10-2）

2、蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算

主平面內(nèi)相當(dāng)于齒條與斜齒輪嚙合

YFa2——蝸輪齒形系數(shù)

當(dāng)量齒數(shù)，圖10-15

——蝸輪基本許用應(yīng)力，表10-8第6頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日設(shè)計(jì)公式

（表10-2）定m、d1

四、蝸桿的剛度計(jì)算

計(jì)算模型：

簡(jiǎn)支梁

集中載荷：

蝸桿最大撓度：

五、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)精度等級(jí)及其選擇

高→低

精度等級(jí)1，2，…，6，7，8，9，10，11，12

遠(yuǎn)景常用第7頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§12—6蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算

一、蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑

目的：1）提高效率；2）降低溫升，防止磨損和膠合1、潤(rùn)滑油——表10-10

2、潤(rùn)滑油粘度及給油方法——表10-11

3、潤(rùn)滑油量

浸油深度

二、蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算

潤(rùn)滑油在齒面間被稀釋?zhuān)觿∧p和膠合。

效率低，發(fā)熱大，溫升高，潤(rùn)滑油粘度下降原因——第8頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日設(shè)蝸桿傳動(dòng)功率為P（KW）,效率為

蝸桿傳動(dòng)單位時(shí)間的發(fā)熱量為

自然冷卻方式，單位時(shí)間散熱量為

Kd——箱體表面散熱系數(shù)

S——箱體散熱面積

t——油的工作溫度

t0——環(huán)境溫度

達(dá)到熱平衡時(shí)

可得到熱平衡時(shí)的溫度

第9頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日如t>80°時(shí)措施：

1加散熱片以增大散熱面積

2蝸桿軸端加風(fēng)扇，強(qiáng)制風(fēng)冷卻

3在傳動(dòng)箱內(nèi)安裝循環(huán)冷卻管路

第10頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§12—7普通圓柱蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、蝸桿——一般與軸成一體

2、蝸輪

輪齒部分——青銅

輪轂部分——鋼

齒圈式

螺栓聯(lián)接式

整體澆鑄式

拼鑄式

第11頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第12頁(yè)，共15頁(yè)，2023