【正文】 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 方向判定： 1）蝸輪轉(zhuǎn)向 已知： n旋向 → n2 左、右手定則：四指 n拇指反向：嚙合點(diǎn) v2→n 2 2）各分力方向 Fr：指向各自輪心 Ft 蝸桿與 n1反向 蝸輪與 n2同向 12 at FF ??Fa 蝸桿：左、右手定則 蝸輪： 12 ta FF ??※ n2 n1 3）旋向判定 ???∵ 蝸輪與蝸桿旋向相同。 v2 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 練習(xí)： n1 n1 Fr1 Fr2 ⊙ Ft1 x Fa2 Fa1 Ft2 右旋 n2 Fr1 Fr2 Ft1 Fa2 x Fa1 Ft2 n2 已知：蝸桿軸 Ⅰ 為輸入，大錐齒輪軸 Ⅲ 為輸出，軸 Ⅲ 轉(zhuǎn)向如圖，欲使 Ⅱ 軸受力最小 試：確定各輪轉(zhuǎn)向、旋向及受力。 1. n4→ n3 → n2 → Ft2 → Fa1 2. Fa3 → Fa2 → Ft1 → n1 蝸輪右旋 n4 輸出 Ⅲ Ⅰ Ⅱ 1 2 3 4 蝸桿右旋 → 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)，?。?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 (1111) (1112) 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 方法： 以赫茲公式為計(jì)算基礎(chǔ)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力 仿照斜齒圓柱齒輪的計(jì)算方法進(jìn)行推導(dǎo)與整理 式中： ZE——材料的彈性影響系數(shù) Zρ——接觸系數(shù)，查圖 1114 K——裁荷系數(shù)， K=KAKβKv KA——使用系數(shù)，查表 115 Kβ——裁荷分布系數(shù) Kv——?jiǎng)虞d系數(shù) Kβ=1 裁荷平穩(wěn) Kβ=～ 裁荷變化較大， 或有沖擊振動(dòng) Kv=～ V23m/s Kv=～ V23m/s [σH]——許用接觸應(yīng)力。 [σH]= [σH]’.KHN 8710NK HN ? N=60jn2Lh 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 d1/a 影響系數(shù) Zρ ZC蝸桿 使用系數(shù) KA 工作類型 I II III 載荷性質(zhì) 均勻、無沖擊 不均勻、小沖擊 不均勻、大沖擊 每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù) 25 25~50 50 起動(dòng)載荷 小 較 大 大 KA 1 動(dòng)載系數(shù) Kv ， 當(dāng) V2 ≤ 3 m/s , Kv=1~ 當(dāng) V23 m/s , Kv=~ 齒向載荷分布系數(shù) Kβ ，當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí) ,取 Kβ =1 當(dāng)載荷變化時(shí) ,取 Kβ =~ ZA,ZI,ZN,ZK蝸桿 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪的許用接觸應(yīng)力 [? H] MPa 材 料 滑動(dòng)速度 vs(m/s) 蝸 桿 蝸 輪 1 2 3 4 灰鑄鐵 HT150 206 166 150 127 95 灰鑄鐵 HT200 250 202 182 154 155 鑄鋁鐵青銅 ZCuAl10Fe3 250 230 210 180 160 灰鑄鐵 HT150 172 139 125 106 79 灰鑄鐵 HT200 208 168 152 128 96 20或 20Cr滲碳、淬火， 45號(hào)鋼淬火，齒面硬度大于45HRC 45號(hào)鋼或 Q275 鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力 [? H] MPa 蝸輪材料 鑄造方法 鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1 鑄錫鋅鉛青銅 ZCuSn5Pb5Zn 砂模鑄造 150 180 砂模鑄造 113 135 金屬模鑄造 220 268 金屬模鑄造 128 140 蝸桿螺旋面的硬度 ≤ 45HRC 〉 45HRC 新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 當(dāng)蝸輪材料為無錫青銅、黃銅或鑄鐵時(shí)，材料的強(qiáng)度較高，抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)，蝸輪的損壞形式主要是膠合，其承載能力取決于其抗膠合能力，與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)，與相對(duì)速度有關(guān)。因此，許用接觸應(yīng)力可從表 116查取。 當(dāng)蝸輪材料為錫青銅時(shí)，其材料具有良好的抗膠合能力，蝸輪的損壞形式主要是疲勞點(diǎn)蝕，其承載能力取決于輪齒的接觸疲勞強(qiáng)度。因此，許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N有關(guān)?？砂幢?117 先選擇基本許用接觸應(yīng)力，再乘上接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)得到。 關(guān)于許用接觸應(yīng)力 P253P254 ? ?H?? ? ? ??? HHNH K ?? 8 710NK HN ?hLjnN 260?新疆大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 2）蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度 計(jì)算 ][ 2212FFaF YYmddKT ??? ??校核計(jì)算： 設(shè)計(jì)公式： 322212][ mmYYzKTdmFaF???[? F]許用彎曲應(yīng)力； 蝸輪的許用彎曲應(yīng)力 [? F] 蝸輪材料 鑄造方法 鑄錫青銅 砂鑄模型 40 29 ZCuSn10P1 金屬模鑄造 56 40 鑄錫鋅青銅 砂鑄模型 26 22 ZCuSn5Pb5Zn5 金屬模鑄造 32 26 鑄鋁鐵青銅 砂鑄模型 80 57 ZCuAl10Fe3 金屬模鑄造 90 64 HT150 砂鑄模型 40 28 HT200 砂模鑄造