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正文內(nèi)容

蝸輪蝸桿設(shè)計(編輯修改稿)

2025-04-08 06:41 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 距 /mm [? H]許用接觸應(yīng)力,灰鑄鐵或強度極限 ? B≥300MPa 的青銅蝸輪時, [? H]查表 4; ? B< 300MPa 的青銅蝸輪時 [? H]=KHN[? H]39。, [? H]39。查表 5 KHN接觸強度壽命系數(shù): N應(yīng)力循環(huán)次數(shù), N=60jn2Lh( j每轉(zhuǎn)中每個輪齒嚙合次數(shù), Lh工作壽命 /小時, n2蝸輪轉(zhuǎn)速 /r/min) 設(shè)計公式 : 計算出 a 后,可從 表 2 中選一合適的 a 值以及相應(yīng)的參數(shù)。 彎曲疲勞強度條件 借用斜齒圓柱齒輪彎曲疲勞強度計算公式,考慮蝸桿傳動的特點,可得到齒根彎曲疲勞強度條件式。 校核公式: ? F蝸輪齒根彎曲應(yīng)力 /MPa YFa2蝸輪齒形系數(shù),由當(dāng)量齒數(shù) 及蝸輪的變位系數(shù) x2從 圖 2 中查得。 Yβ 螺旋角影響系數(shù), [? F]許用彎曲應(yīng)力, [? F]=KFN[? F]’ , [? F]’ 查表 6, 設(shè)計公式: 計算出 m2d1后,可從 表 2中查出相應(yīng)的參數(shù)。 七、 蝸桿傳動的效率 閉式蝸桿傳動的總效率 為: = η 1輪齒嚙合損耗功率的效率 ,式中 φ v為當(dāng)量摩擦角,根據(jù)相對滑動速度 vs(m/s)由 表7 選取 。導(dǎo)程角 γ 是影響蝸桿傳動嚙合效率的最主要的參數(shù)之一。 η1 隨 γ 增大而提高,但到一定值后即下降。當(dāng) γ28176。 后, η 1隨 γ 的增大就比較緩慢,而大導(dǎo)程角的蝸桿制造困難,所以一般取 γ28176。 。 η 2軸承摩擦損耗功率的效率 η 3浸入油中的零件攪油損耗功率的效率 由于軸承摩擦及浸入油中零件攪油的損耗的功率不大,一般 η 2η 3=~ 。 在設(shè)計之初,普通圓柱蝸桿傳動的效率可近似取為: z1=1, η = ; z1=2, η = ; z1=3, η = ; z1=4, η = 。 八、 蝸桿傳動的潤滑 潤滑對蝸桿傳動來說,具有特別重要的意義。因為當(dāng)潤滑不良時,傳動效率將顯著降低,并且會帶來劇烈的磨損和產(chǎn)生膠合破壞的危險,所以往往采用粘度大的礦物油進行良好的潤滑,在潤滑油中還常加入添加劑,使其提高抗膠合能力。 蝸桿傳動所采用的潤滑油、潤滑方法及潤滑裝置與齒輪傳動的基本相同。 l.潤滑 油 潤滑油的種類很多,需根據(jù)蝸桿、蝸輪配對材料和運轉(zhuǎn)條件合理選用。在鋼蝸桿配青銅蝸輪時,常用的潤滑油見下表 蝸桿傳動常用的潤滑油 。 蝸桿傳動常用的潤滑油 全損耗系統(tǒng)用有牌號 LAN 68 100 150 220 320 460 680 運動粘度 ~ 90 ~110 135 ~165 198 ~242 288 ~352 414 ~506 612 ~748 粘度指數(shù) 不小于 90 閃點(開口) (℃) 不低于 180 200 220 傾點 (℃) 不高于 8 5 注:其余指標(biāo)可參看 GB59031986。 2.潤滑油粘度及給油方法 潤滑油粘度及給油方法,一般根據(jù)相對滑動速度及載荷類型進行選擇。對于閉式傳動,常用的潤滑油粘度及給油方法見下表 蝸桿傳動的潤滑油粘度薦用值及給油方法 ;對于開式傳動,則采用粘度較高的齒輪油或潤滑脂。 如果采用噴油潤滑,噴油嘴要對準(zhǔn)蝸桿 嚙入端;蝸桿正反轉(zhuǎn)時兩邊都要裝有噴油嘴 ,而且要控制一定的油壓。 蝸桿傳動的潤滑油粘度薦用值及給油方法 蝸桿傳動的相對滑動速度 vs/(m/s) 0~ 1 0~ 0~ 5 5~ 10 10~ 15 15~ 25 25 載荷類型 重 重 中 (不限) (不限) (不限) (不限) 運動粘度 900 500 350 220 150 100 80 給油方法 油池潤滑 噴油潤滑或油池潤滑 噴油潤滑時的噴油壓力 /MPa 2 3 對閉式蝸桿傳動采用油池潤滑時,在攪油損耗不至過大的情況下,應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠土?。這樣不僅有利于動壓油膜的形成,而且有助于散熱。對于蝸桿下置式或蝸桿側(cè)置式的傳動,浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個齒高;當(dāng)為蝸桿上置式時,浸油深度約為蝸輪外徑的 1/3。 九、 蝸桿傳動的熱平衡計算 由于蝸桿、蝸輪嚙合齒 面間相對滑動速度大,摩擦、發(fā)熱大,效率低,對于閉式蝸桿傳動,若散熱不良,會因油溫不斷升高,而使?jié)櫥瑮l件惡化導(dǎo)致齒面失效。所以,設(shè)計閉式蝸桿傳動時,要進行熱平衡計算。 熱平衡計算方法 設(shè)熱平衡時的工作油溫為 t0,則熱平衡校核條件為: t0最高不應(yīng)超過 80176。C ; ta周圍空氣的 溫度,常溫情況可取為 20176。C ; α d為箱體表面散熱系數(shù),在周圍空氣流通良好時,取 14~ ;通風(fēng)不好時,取~ ; S為箱體的散熱面積 /m2,即箱體內(nèi)表面被油浸著或油能飛濺到,且外表面又被空氣所冷卻的箱體表面積; η 蝸桿傳動總效率。 散熱措施 若計算結(jié)果 t0超出允許值,可采取以下措施,以提高散熱能力: (1)在箱體外壁增加散熱片(圖 1),以增大散熱面積 S; (2)在蝸桿軸端裝風(fēng)扇(圖 2),加速空氣流通以增大散熱系 數(shù),此時散熱系數(shù) α d’ 按表 8 選??; (3)在箱體油池中裝循環(huán)冷卻管路(圖 3),以降低油溫。 十、 蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu) 1、 蝸桿的結(jié)構(gòu) 蝸桿螺旋部分的直徑 不大,所以常和軸做成一個整體,結(jié)構(gòu)形式。其中圖 a 所示的結(jié)構(gòu)無退刀槽,加工螺旋部分時只能用銑制的辦法;圖 b 所示的結(jié)構(gòu)則有退刀槽,螺旋部分可以車制,也可以銑制,但這種結(jié)構(gòu)的剛度比前一種差。當(dāng)蝸桿螺旋部分的直徑較大時,可以將蝸桿與軸分開 蝸輪的結(jié)構(gòu) 常用的蝸輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種 : 1)齒圈式 (圖 a) 這種結(jié)構(gòu)由青銅齒圈及鑄鐵輪芯所組成。齒圈與輪芯多用 H7/r6 配合,并加裝 4~ 6 個緊定螺釘 (或用螺釘擰緊后將頭
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