【文章內(nèi)容簡介】 KFN ??? H? ? ? ? M paHH 4 5??? ?? 故蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足使用條件。 根據(jù)文獻(xiàn) [11]公式： ? ? YYdTK FaF m ?? ??????? （ 218） 其中要求： ? ?FF ?? ? 其中： YFa2 — 蝸輪齒形系數(shù)， 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 可由蝸輪的當(dāng)量齒數(shù)： rZZV cos 322? （ 219） 及蝸輪變位系數(shù) X2 決定： ? ? mma ddX ???? 2/212 （ 220） ? ? 82312648190 ???? ?? ? 可由文獻(xiàn) [11]圖 1119 查得： ?YFa Y? — 螺旋角影響系數(shù)， 1401 rY ??? （ 221）?? ? ? ? ???????? F? ? ? ?39。FFNF K ?? ?? （ 2－ 22） ?? ? 其中 ? ?39。F? 可由文獻(xiàn) [11]表 118查得 ? ? M PaF 5639。?? 其中： KFN — 蝸輪蝸桿工作壽命系數(shù)， 9 610NKFN ? （ 2－ 23） N 為應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： LjnN h???? 260 （ 2－ 24） 219001160 ???? 1314000? j — 蝸輪每轉(zhuǎn)一次，每個(gè)輪齒的嚙合次數(shù) .這里取 1?j n2 — 蝸輪轉(zhuǎn)速 , min/12 rn ? ； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 Lh — 工作壽命 , 106365 ???Lh h21900? 2 1 9 0 01160 ????N 13140 0? ??KFN ? ?39。FFNF K ?? ??? （ 2－ 25） ?? ? ? ?FF ?? ? ∴蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足使用條件。 蝸桿受力后如產(chǎn)生過度變形，就會(huì)造成輪齒上的載荷集中，影響蝸輪與蝸桿的正確嚙合。所以需進(jìn)行蝸桿的剛度校核，其校核剛度條件為： ? ?yEIy LFF rt ??? 39。32248 11 （ 2－ 26） 其中 ??y — 蝸桿材料許用的最大撓度。 ? ? 1000/1dy ? 1000/64? ? 其中： d1 — 蝸桿分度圓直徑。 E — 蝸桿材料的彈性模量。 M PaE ?? I — 蝸桿危險(xiǎn)截面的慣性矩。 64/14d fI ??? （ 2－ 27） 其中 df1 為蝸桿的齒根圓直徑。 ? ? mchdd af ????? 211 （ 2－ 28） mm461864 ??? ， ??I mm 39。L — 蝸桿兩端支撐點(diǎn)間的跨距。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 dL 39。? （ 2－ 29） ?? mm281? FT1 — 蝸桿所受的圓周力。 dTFT 111 /2?? （ 2－ 30） N144164/461122 ??? Fr1 — 蝸桿所受的徑向力。 02221 20t a n2t a n ???? dTFF tr ? （ 2－ 31） 5 6 620t a n3 1 2 100 9 06 ????? 其中 FT1 ， Fr1 見其圖 22 其中 ? 為蝸輪齒形角。 020?? . 圖 22 蝸輪蝸桿嚙合受力示意圖 ∵ ???? iTT 12 （ 2－ 32） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 15 其中 :T1 — 蝸桿的公稱轉(zhuǎn)矩； T2 — 蝸輪的公稱轉(zhuǎn)矩。 ∴ ??? iTT /21 mmN *4 6 1 1 6 ???? 其中 :?— 二級蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率； ? ?v?? ?? ??? ta n ta （ 2－ 33） ? — 傳動(dòng)導(dǎo)程角 , ??? v? — 當(dāng)量摩擦角； 可根據(jù)蝸輪蝸桿 的相對滑動(dòng)速度 Vs 由文獻(xiàn) [11]表 1118 查得 . ?cos1VVs? ?? c o s10006011 ????? nd ? 由文獻(xiàn) [11]表 1118 查得當(dāng)量摩擦角 ??v? . ? ??? ? a n a ???? 3 ??? ∴ 3522 281 25661441 ???? ??y ? ? ?yy ??? 0 6 2 9 ? ∴蝸桿的剛度滿足使用條件。 鑒于二級蝸桿多處承受疲勞載荷，應(yīng)對其疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核，其軸徑為 64mm校核如下， 蝸桿軸力學(xué)模型簡化如圖 21 所示， 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 圖 23 二級蝸桿結(jié)構(gòu)示意圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 C 點(diǎn)處受力分析如下：102 32 22 14 5 462 ????? dTF t （ 234） N634? NTdFa 1302 112 ??， 向其軸心處簡化 其彎矩為 : mNM *? ????? 20t a n634t a n22 ?FF tr N231? D 點(diǎn)處受力分析如下：有前面相關(guān)數(shù)據(jù)可得： NFt 14411? NdTF a 7 03 22 21 2 ?? （ 2－ 35） NFF tr 5 6 620t a n6 3 4t a n21 ?????? ? 整個(gè)蝸桿軸所受的扭矩為： mNT *46? 。 分別計(jì)算軸承處的水平力及豎直平面的受力： 水平面： FFFF rt 2121 ??? （ 2－ 36） 0??MB （ 2－ 37） 代入數(shù)據(jù)求得： NF 46901? NF 14902? . 豎直平面： FFFF tr 2121 ??? （ 2－ 38） 0??MB ……………………………… .. （ 2－ 39） 代入數(shù)據(jù)求得： NF 8201? NF 8512? . 由彎扭矩圖可得危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在 D 處，則總的力矩為： mNM MM VH *7 6 322 ??? ∴根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 19 ? ? ? ?caca TM ???? ???? 22 （ 2－ 40） 其中： ? — 折合系數(shù)，取 ?? ? — 軸的抗彎截面系數(shù)， 3 ?? d? M — 總的彎矩； 計(jì)算得： M Paca ?? ， ? ? Mpaca 60?? 。 ? ? ?caca ?? ? ，故蝸桿軸滿足其疲勞強(qiáng)度條件。 根據(jù)蝸輪蝸桿的相對滑動(dòng)速度 : smV S ? 載荷類型為重型載荷，故可采用油池潤 滑。 spttda ?????? ?? /)1(100 00 （ 2－ 41） 其中 : ta — 周圍空氣的溫度，常溫情況下可取 20℃ 。 ?— 蝸桿蝸輪的傳動(dòng)效率 , ?? ?d — 箱體的文獻(xiàn) [11]面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取 ?d =(～ ) cwm ??2 當(dāng)周圍空氣流動(dòng)良好時(shí) d? 可取偏大值。這里取 ?15?d? . p —— 輸入功率。 ??? 2Tp （ 2－ 42） 30/ ????p ? 0 7 ?????? t o 3820?? 8058?? ,其中 80℃ 為其臨界溫度。 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 20 一級蝸輪蝸桿參數(shù)的計(jì)算 選取實(shí)際蝸桿頭數(shù)： 11?z 蝸輪齒數(shù)： zz i 12 ?? （ 2－ 43） 考慮到電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速及帶輪的傳動(dòng)比，這里取 29?i ∴ 1292 ??z 圓整蝸輪齒數(shù)： 292?z 根據(jù)蝸輪蝸桿工作情況，選取蝸桿特性系數(shù) : 81 ?? mq d （ 2－ 44） ?蝸桿 模數(shù) m1 和蝸輪模數(shù) m2 相等， 521 ??? mm取 則蝸桿分度圓直徑： qmd ?? 11 （ 2－ 45） 581 ???d mm40? hdd aa 111 ?? （ 2－ 46） 16401 ???da mm56? 蝸輪的分度圓直徑： zmd 222 ?? （ 2－ 47） 2952 ???d mm145? 。 2. 校核蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度 首先蝸輪蝸桿材 料選用： 蝸輪選用鑄造錫青銅： ZCuSn10P1，蝸桿選用 : 20Cr. 蝸輪蝸桿中心矩 : ? ?qma z ???? 22 （ 2－ 48） ? ?829521 ????? a ? 圓整其中心距： mmaw 100? 根據(jù)公式： ? ?HEH aTKZZ ?? ? ????? 32 / （ 2－ 49） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 ZE — 材料的彈性影響系數(shù)。單位是 MPa 對于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對時(shí)取 ZE =160 MPa 。 Z? — 兩材料的接觸系數(shù)，由文獻(xiàn) [11]表 1118 查得： Z? = K — 工作載荷系數(shù)， KKKK VA ??? ? （ 2－ 50） KA — 機(jī)械使用系數(shù) ,由文獻(xiàn) [11]表 102 得： 1?KA K? — 齒面載荷分布系數(shù) ,由文獻(xiàn) [11]表 104 得： 1?K? KV — 動(dòng)載系數(shù)，由文獻(xiàn) [11]表 108 得： 1?KV 由于蝸輪 圓周速度 : 302 // 22 ???? nDV （ 2－ 51） 30/ 7 2 ??? ? T2 —— 蝸輪的公稱轉(zhuǎn)矩： 軸承???TT 12 （ 2－ 52） ?? mN??46 這里軸承的效率取為 : ?軸承? ? ?H? — 鑄造錫青銅蝸輪的基本許用應(yīng)力 ,由文獻(xiàn) [11]表 117 查得： ? ?H? 180。 MPa268? ， ? ? ]