【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 7. 蝸輪齒數(shù) z2 表 112 蝸桿頭數(shù) z1與蝸輪齒數(shù) z2的推薦值 傳動(dòng)比 i ≈ 5 7~15 14~30 29~82 蝸桿頭數(shù) z1 6 4 2 1 蝸輪齒數(shù) z2 29~31 29~61 29~61 29~82 a =(d1 +d1 )/2 8. 蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距 = m(q+ z1) /2 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二 、 圓柱蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算 由蝸桿傳動(dòng)的功用 ， 以及給定的傳動(dòng)比 i , → z1 → z2 →計(jì)算求得 m、 d1 →計(jì)算幾何尺寸 潘存云教授研制 表 113 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 名 稱 計(jì) 算 公 式 蝸桿中圓直徑，蝸輪分度圓直徑 齒頂高 齒根高 頂圓直徑 根圓直徑 蝸桿軸向齒距、蝸輪端面齒距 徑向間隙 中心距 蝸 桿 蝸 輪 d1 =mq d2=mz2 ha=m ha=m df = df = da1=m(q+2) da1=m(q+2) df1=m() df2=m() pa1=pt2= px=π m c= m a=(d1 + d2) m=(q+z2) 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、 蝸桿傳動(dòng)的失效形式及材料選擇 主要 失效形式： 膠合、點(diǎn)蝕、磨損。 材料 蝸輪齒圈采用青銅： 減摩、耐磨性、抗膠合。 蝸桿采用碳素鋼與合金鋼： 表面光潔、硬度高。 材料牌號(hào)選擇： 高速重載蝸桿： 20Cr,20CrMnTi(滲碳淬火 56~62HRC) 或 40Cr 42SiMn 45 (表面淬火 45~55HRC) 一般蝸桿： 40 45 鋼調(diào)質(zhì)處理 (硬度為 220~250HBS) 蝸輪材料： vS 12 m/s時(shí) → ZCuSn10P1錫青銅制造。 vS 12 m/s時(shí) → ZCuSn5Pb5Zn5錫青銅 vS ≤6 m/s時(shí) → ZCuAl10Fe3鋁青銅。 vS 2 m/s時(shí) → 球墨鑄鐵、灰鑄鐵。 167。 114 普通蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是齒面相對(duì)滑動(dòng)速度大，導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重和磨損加劇。 二、蝸桿傳動(dòng)的常用材料 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 三、蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 * 蝸桿的剛度計(jì)算 * 蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 * 蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 為了防止齒面過(guò)度磨損引起的失效，應(yīng)進(jìn)行： * 傳動(dòng)系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算 為了防止蝸桿剛度不足引起的失效，應(yīng)進(jìn)行： 為了防止過(guò)熱引起的失效，就要進(jìn)行： 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 四、 圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析 Ft2 Fr2 Fa2 Ft1 Fr1 Fa1 ω 2 法向力可分解為三個(gè)分力： 圓周力： Ft 軸向力： Fa 徑向力： Fr 且有如下關(guān)系： Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / d1 =2T2 / d2 = Ft2 tgα 式中： T1 、 T1分別為作用在蝸桿與蝸輪上的扭矩。 T2= T1 i η ω 2 α 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 ω 1 1 p 2 1 2 p 由相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理可知 : v2 = v1 + vS 齒面間滑動(dòng)速度 vS = v1 / cos γ vS = v2 2+ v1 2 作速度向量圖，得 : v2 = v1 tgγ 蝸輪的轉(zhuǎn)向 : v2 ω 2 ω 2 CW 蝸輪轉(zhuǎn)向的確定 vS t t γ v1 v2 γ 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 ω 1 ω 1 1 2 p 1 2 p 右旋蝸桿： 伸出左手 ， 四指順蝸桿轉(zhuǎn)向 ， 則蝸輪的 切向速 度 vp2的方向與拇指指向相同 。 用手勢(shì)確定蝸輪的轉(zhuǎn)向 ： 左旋蝸桿： 用右手判斷 ， 方法一樣 。 ω 2 ω 2 v2 v2 蝸輪的轉(zhuǎn)向 因蝸輪蝸桿相當(dāng)于螺旋副的運(yùn)動(dòng)，有一種實(shí)用且簡(jiǎn)便的轉(zhuǎn)向判別方法： a r1 r2 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 蝸桿傳動(dòng)受力方向的判定 1 2 p Ft2 Fa1 Fr1 Fr2 ω 2 2)蝸輪切向力指向與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，且 Ft2=Fa1 ； 4)蝸輪蝸桿所受徑向力垂直于各自的軸線， 且 Ft1=Fa2 ； ； 3)蝸桿切向力指向與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，且 Ft1=Fa2 ； 1)蝸桿所受扭矩 T1與轉(zhuǎn)動(dòng)方向 ω 1一致； T1 T1 ω 1 ω 1 Ft1 Ft1 Fa2 Fa2 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 五、 圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 齒面接觸強(qiáng)度校核公式： L0ρ∑ KFn σH = ZE a3 KT2 = ZEZρ ≤[ σH ] 由上式可得設(shè)計(jì)公式： 式中 K為載荷系數(shù)，取： K = KA Kv Kβ Zρ 接觸線長(zhǎng)度和曲率半徑對(duì)接觸強(qiáng)度的影響系數(shù)。 蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度計(jì)算與斜齒輪相似，仍以赫茲公式為基礎(chǔ)。以蝸輪蝸桿的節(jié)點(diǎn)處嚙合相應(yīng)參數(shù)代入即可。 222121211111EEbFnH????????????赫茲公式 : a≥ KT2 [σH ] ZEZρ 2 3 [σH ]許用接觸應(yīng)力按下表選取。 1）接觸強(qiáng)度 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授