機(jī)械四大傳動(dòng)的分析與研究-資料下載頁
2025-06-23 08:45本頁面
【正文】 蝸輪齒面接觸應(yīng)力仍來源于赫茲公式。接觸應(yīng)力 Mpa式中：K載荷系數(shù)； Fn嚙合面的法向載荷，N； ZE材料的彈性影響系數(shù)，對(duì)于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對(duì)時(shí)，取ZE=160（）； ρ∑綜合曲率； L0接觸線總長，mm。 將上式換算成蝸輪轉(zhuǎn)矩T2和中心距a的關(guān)系得： Mpa式中Zρ蝸桿傳動(dòng)的接觸線長度和曲率半徑對(duì)接觸應(yīng)力的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱接觸系數(shù)，查圖 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 蝸輪齒根接觸疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為： σH≤[σ]H MPa式中：[σ]H蝸輪齒面的許用接觸應(yīng)力。設(shè)計(jì)公式為： mm蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為： σF≤[σ]F MPa式中： σF蝸輪齒根的許用彎曲應(yīng)力。設(shè)計(jì)公式為： mm3 許用應(yīng)力當(dāng)蝸輪材料為強(qiáng)度極限σB＜300MPa的青銅，蝸輪傳動(dòng)的主要失效形式為蝸輪齒面接觸疲勞失效。因此，承載能力取決于蝸輪的接觸疲勞強(qiáng)度。則[σ]H=KHN[σ]H39。，其中[σ]H39。為基本許用應(yīng)力，查表；KHN為接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)，KHN=鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力[σ]H39。 （Mpa）蝸 輪 材 料鑄 造 方 法蝸 桿 螺 旋 面 的 硬 度≤45HRC45HRC鑄 錫 磷 青 銅ZCuSn10P1砂 模 鑄 造150180金 屬 模 鑄 造220268鑄 錫 鋅 鉛 青 銅ZCuSn5Pb5Zn5砂 模 鑄 造113135金 屬 模 鑄 造128140注：鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)時(shí)之值N=107，當(dāng)N≠107時(shí)，需將表中數(shù)值乘以壽命系數(shù)KHN；當(dāng)N25x107時(shí)，取N=25x107；當(dāng)N，取N=。如果蝸輪材料為σB＞300MPa的青銅或灰鑄鐵，蝸輪傳動(dòng)的主要失效形式為蝸輪齒面膠合，因尚無完善的膠合強(qiáng)度計(jì)算公式，則按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行條件性計(jì)算。由于膠合不屬于疲勞失效，[σ]H與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N無關(guān)，可直接查表。灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪許用接觸應(yīng)力[σ]H(MPa)材 料滑 動(dòng) 速 度vs(m/s)蝸 桿蝸 輪123420或20Cr滲碳，淬火，45號(hào)鋼淬火，齒面硬度 大于45HRC灰鑄鐵HT15020616615012795灰鑄鐵HT200250202182154115鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe325023021018016045號(hào)鋼或Q275灰鑄鐵HT15017213912510679灰鑄鐵HT20020816815212896蝸輪的許用彎曲應(yīng)力[σ]F=KHN[σ]F39。，其中[σ]F39。為基本許用應(yīng)力，查表；KFN為壽命系數(shù)。蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[σ]F’(MPa)蝸 輪 材 料鑄 造 方 法單側(cè)工作[σ0]F39。雙側(cè)工作[σ1]F39。鑄 錫 磷 青 銅 ZCuSn10P1砂 模 鑄 造4029金 屬 模 鑄 造5640鑄 錫 鋅 鉛 青 銅ZCuSn5Pb5Zn5砂 模 鑄 造2622金 屬 模 鑄 造3226鑄 鋁 鐵 青 銅ZCuAl10Fe3砂 模 鑄 造8057金 屬 模 鑄 造9064灰 鑄 鐵HT150砂 模 鑄 造4028HT200砂 模 鑄 造4834注：表中各種青銅的基本許用彎曲應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)時(shí)之值N=106，當(dāng)N≠106時(shí)，需將表中數(shù)值乘以壽命系數(shù)KFN；當(dāng)N25x107時(shí)，取N=25x107；當(dāng)N105時(shí)，取N=105。蝸桿傳動(dòng)的效率閉式蝸桿傳動(dòng)的效率由三部分組成，蝸桿總效率η為η=η1η2η3式中：η1傳動(dòng)嚙合效率蝸桿總效率η主要取決于傳動(dòng)嚙合效率 。其考慮齒面間相對(duì)滑動(dòng)的功率損失；嚙合效率可近似地按螺紋副的效率計(jì)算，即式中：γ普通圓柱蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角； φ當(dāng)量摩擦角, 其值可根據(jù)滑動(dòng)速度vs 查表選取當(dāng)量摩擦角φ滑動(dòng)速度vs由圖得： m/sv1蝸桿分度圓的圓周速度，m/s； d1蝸桿分度圓直徑，mm； n1蝸桿的速度，r/min。η2油的攪動(dòng)和飛濺損耗時(shí)的效率；η3軸承效率。在設(shè)計(jì)之初，為求近似計(jì)算蝸桿軸上的扭矩T2，η值可估取為蝸桿頭數(shù)Z11246總效率η帶傳動(dòng)缺點(diǎn)傳動(dòng)比不準(zhǔn)確（滑動(dòng)率在2%以下）；同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng)同步，但對(duì)載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲，平帶過載能力較小，耐熱、耐油性較差等。 優(yōu)點(diǎn)摩擦型帶傳動(dòng)能過載打滑、摩擦型帶傳動(dòng)能過載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)。平帶抗拉強(qiáng)度較大，預(yù)緊力保持性能較好，耐濕性較好鏈傳動(dòng)缺點(diǎn)鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。優(yōu)點(diǎn)鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。齒輪傳動(dòng)缺點(diǎn)制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲。 優(yōu)點(diǎn)齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大蝸桿傳動(dòng)缺點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，～，發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高，具有自鎖性。優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音，體積小、重量輕。 中國工程機(jī)械協(xié)會(huì)、中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì) ．中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典 第4卷 ：江西科學(xué)技術(shù)出版社 ， ：748749 ．田培棠、石曉輝、米林主編 ．機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè) ．北京 ：國防工業(yè)出版社 ， ：136王云，潘玉安編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)案例教程。許菊弱主編，機(jī)械設(shè)計(jì)?；瘜W(xué)工藝出版社 2005謝江主編，機(jī)械設(shè)計(jì)。國防工業(yè)出版社 2009孫開元 駱?biāo)剀娭骶?，常見機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用圖例?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 Neil Sclator， 鄒平譯，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè)。電氣111 魏東 2011034411338 / 38
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