【文章內(nèi)容簡介】 式中 q 為蝸桿分度圓直徑與模數(shù)的比值，稱為蝸桿直徑系數(shù)， 由上式可知， q 值越小，即蝸桿直徑 1d 越小，則升 角 ? 越大，傳動效率越高，但直徑 1d變小會導(dǎo)致蝸桿的剛度和強度削弱，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮。一般轉(zhuǎn)速高的蝸桿可取較小 q 值，蝸輪齒數(shù) 2z 較多時可取較大 q 值。 ? 與蝸輪螺旋角 β 一對蝸桿蝸輪嚙合時，蝸輪螺旋 角 β 與蝸桿螺旋升角 γ 大小相等，且旋向相同，才能吻合一致，即 ? =β 。 1z 和蝸輪齒數(shù) 2z 蝸桿頭數(shù)愈多， ? 角愈大，傳動效率高；蝸桿頭數(shù)少，升角 γ 也小，則傳動效率低，自鎖性好。一般自鎖蝸桿頭數(shù)取 1z =1。常用蝸桿頭數(shù) 1z = 4， 1z 過多，制造高精度蝸桿和蝸輪滾刀有困難。蝸輪齒數(shù) 2z =i1z 。 1z 和 2z 取推薦值。為了避免根切， 2z 不應(yīng)少于 26，但也不宜大于 60～ 80。 2z 過多時，會使結(jié)構(gòu)尺寸過大，蝸桿支承跨距加大，剛度下降，影響嚙合精度。 i 和中心距 a 對于減速蝸桿傳動 ?tan1 21221 d dzznni ??? （ 33） 式中： 1n 和 2n 分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)速 r/min。對于單級動力蝸桿傳動，i=5～ 80，常用 15～ 50。普通圓柱蝸桿減速裝置傳動比 i 的公稱值，推薦按下列數(shù)值 選 取： 5； ； 10； ； 15； 20； 25； 30； 40； 50； 60； 70； 80，其中 10； 20； 40 和 80 為基本傳動比，應(yīng)優(yōu)先采用。非變位的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動的中心距為 )(2)(21 221 zqmdda ???? （ 34） 式中， 2d 為蝸輪分度圓直徑， 2d = 2z m 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中心距標(biāo) 準(zhǔn)系列值：40． 50． 63． 80． 100． 125． 160．（ 180）． 200． 250. （ 280） . 315. 355. 400. 450. 500 另外，為了配湊中心距，蝸桿傳動常需要變位 。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 9 所以取中心距 a=80mm 蝸桿頭數(shù) Z1=1 蝸輪齒數(shù) Z2=30 蝸桿傳動的受力分析 ： 蝸桿傳動的受力分析與斜齒輪傳動相似。通常不考慮摩擦力的影響。 蝸桿傳動時，齒面間相互作用的法向力 nF 可分解為三個相互垂直的分力：切向力 tF ，徑向力 F r和軸向力 xF 。 蝸桿，蝸輪所受各分力大小和相互關(guān)系如下 : ?ta n2221212121121trrxtxtFFFdTFFdTFF????????? (35) 式中： 1xF 、 1tF 、 1rF 分別為蝸桿所受的切向力，軸向力，徑向力； 2xF 、 2rF 、 2tF分別為蝸輪的切向力，軸向力，徑向力； 1d 、 2d 分別為蝸桿 、 蝸輪的分度圓直徑； α為壓力角， T T2分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)矩， ?iTT 12? ,i 為傳動比， η為蝸桿傳動的總效率。 蝸桿，蝸輪上各分力方向的判定方法如下：切向力方向 對主動件蝸桿，與其運動方向相反；對從動件蝸輪，與其受力點運動方向相同。徑向力各自指向輪心。而蝸桿軸向力的方向則與蝸桿轉(zhuǎn)向和螺旋線旋向有關(guān)。用左（右）手定則來判定比較方便：右旋蝸桿用右手，左旋蝸桿用左手，四指順著蝸桿轉(zhuǎn)動方向，四指伸直所指方向即為蝸桿軸向力 1xF 的方向。蝸桿軸向力 1xF 的反方向即蝸輪的切向力 2tF 的方向。 600 / minnr?桿 2 kw? 蝸輪齒面接觸疲勞強度的計算主要是為了防止齒面產(chǎn)生點蝕。鋼蝸桿與青銅或灰鑄鐵蝸輪配對時，齒面接觸疲勞強度公式如下： 校核公式 ? ? )(5 0 02221 2 M p adGd KT HH ?? ?? （ 36） 設(shè)計公式 ? ? )(50 0 3222212 mmZGKTdmH ????????? ? （ 37） 式中， K為載荷系數(shù)，用以考慮載荷集中和動載荷的影響。一般 K= 。當(dāng)載荷平穩(wěn)、蝸輪圓周速度 ≤3m/s 和 7級以上精度時，取較小值，否則取較大值；為蝸輪許用接觸應(yīng)力（ MPa）， G為承載能力提高系數(shù)，對于普通圓柱蝸桿傳動，G=1；對于圓弧圓柱蝸桿傳動， G=。當(dāng)中心距 a和蝸輪齒數(shù) 較小時， G 取較大值；其他符號意義和單位同前。 2．蝸輪輪齒彎曲疲勞強度計算對于閉式蝸桿傳動，輪齒彎曲折斷的情況較少出現(xiàn)，通常僅在蝸輪齒數(shù)較多 (2z 80 100)時才進行輪齒彎曲疲勞強度計算。對于開式傳動，則按蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度進行設(shè)計 。 咖啡粉枕式包裝機總體設(shè)計及計量裝置設(shè)計 10 1z , 2z 查文獻 [9]表 取 1z =4 則 1212 41nzzn??。 2T 初選 ?? 12 1 1 1 1 11/ 1 0 0 0 0 / 1 8 2 . 1 8pT T i n i n N m mn??? ? ? ? ? K 查文獻 [9]表 得 K= eZ 查文獻 [9]表 得 MPaZe 155? e. 12dm ? ?2 2 2 312 23 . 2 5 3 . 2 5 1 5 5( ) 1 . 1 1 8 2 . 1 8 ( )2 4 2 4 1EH Zm d K T m mZ? ?? ? ? ? ? ? m, 1d 查文獻 [9]表 取 m=4mm、 1d =40mm、 q=10,此時 12dm =640 3mm ? 1 1ta n 0 .110zq? ? ? ? a rc ta 5 43? ??? []H? [ ] [ ] 220H N O HZ M P a??? ? ?=242MPa 其中 [ ] 220OH MPa? ? B．計算傳動效率 SV 11 3 . 1 4 4 0 6 0 0 1 . 2 6 /6 0 0 0 0 c o s 6 0 0 0 0 c o s 5 . 7 1S dnV m s? ? ??? ? ?? 1? 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 11 由 Vs=[9]表 ?v? 226? = 1 vtantan( )?? ??? ? （ 38） 1?? ta n 5 43ta n(5 43 2 26 )? ???? ? 1 2 3 ? ? ? ?? ? ? ? ? （軸承效率 2? =，潤滑效率 3? =） 12dm 值 2 1 1 1 1/m d Ti n?? （ 39） 2 1md? 6 49 . 5 5 1 0 1 0 0 . 7 / 6 0 01 8 2 . 1 8 N m m? ? ? ? ?= mmN? ? ? 22212 )( ZZKTdm H E?? ? 640 3mm 原選參數(shù)強度足夠 C．確定傳動的主要尺寸 m=4mm, 1d =40mm, 1z =2, 2 40z ? 中心距 a=100mm a）分度圓直徑 d 1d =40mm b）齒頂直徑 1 1 12 ( 4 6 .4 2 4 ) 4 8aad d h m m? ? ? ? ? ? c）齒根直徑 11 2 ( 4 6 .4 2 1 .2 4 ) 3 0 .4ffd d h m m? ? ? ? ? ? ? d）導(dǎo)程角 ? 543? ?? 右旋 e）軸向齒距 咖啡粉枕式包裝機總體設(shè)計及計量裝置設(shè)計 12 1 4 m m m??? ? ? ? f）輪齒部分長度 12( 1 1 0 .0 8 ) 4 ( 1 1 0 .0 8 4 0 ) 5 6 .8b m z m m m m? ? ? ? ? ? 取 1b =60mm a）分度 圓直徑 d 2 160d mm? b）齒頂圓直徑 2ad 22 2 (1 6 0 2 4 ) 1 6 8aad d h m m? ? ? ? ? ? c）齒根圓直徑 2fd 22 2 ( 16 0 2 1. 2 4) 15 0. 4ffd d h m m? ? ? ? ? ? ? d）外圓半徑 2ed 22 ( 168 4) 174ead d m m m? ? ? ? ? ? e）蝸輪輪齒寬度 2b 5 5 48 36ab d m m? ? ? ? f）螺旋角 2? 2 5 43?? ??? g）齒寬角 ? 2136sin 0 .92 4 0bd? ? ? ? ?? h）咽喉母圓半徑 2gr 22 / 2 ( 10 0 16 4 / 2) 18gar a d m m m m? ? ? ? ? D．潤滑方式 根據(jù)其具體的功用，采用噴油潤滑。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 13 E． 蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 蝸桿：車制 蝸輪：采用齒圈壓配式結(jié)構(gòu) 同步帶傳動設(shè)計 傳動功率 05 9 58P k w? ? ? ?同 小帶輪轉(zhuǎn)速 30 / minnr?小 帶 大帶輪轉(zhuǎn)速 15 / minnr?大 帶 傳動用途：輕型包裝機 原動機種類：交流電動機 工作制度： 810 小時 /天 由于轉(zhuǎn)速不大 所以選擇模數(shù)制同步帶 (設(shè)計查表參照《機械設(shè)計手冊 .機械傳動》成大先 主編 計算項目 單位 公式及數(shù)據(jù) 說明 設(shè)計功率 dP kw 8dAP K P? ? ? 查表 12167 AK = dP = 帶型或模數(shù)