機械四大傳動的分析與研究(參考版)
2025-06-26 08:45本頁面
【正文】 電氣111 魏東 2011034411338 / 38。國防工業(yè)出版社 2009孫開元 駱素軍主編，常見機構(gòu)設計及應用圖例。許菊弱主編，機械設計。優(yōu)點傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，無噪音，體積小、重量輕。 優(yōu)點齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，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缺點蝸桿傳動效率低，一般認為蝸桿傳動效率比齒輪傳動低。優(yōu)點鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比；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。平帶抗拉強度較大，預緊力保持性能較好，耐濕性較好鏈傳動缺點鏈傳動的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單。在設計之初，為求近似計算蝸桿軸上的扭矩T2，η值可估取為蝸桿頭數(shù)Z11246總效率η帶傳動缺點傳動比不準確（滑動率在2%以下）；同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運轉(zhuǎn)有噪聲，平帶過載能力較小，耐熱、耐油性較差等。其考慮齒面間相對滑動的功率損失；嚙合效率可近似地按螺紋副的效率計算，即式中：γ普通圓柱蝸桿分度圓上的導程角； φ當量摩擦角, 其值可根據(jù)滑動速度vs 查表選取當量摩擦角φ滑動速度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。雙側(cè)工作[σ1]F39。為基本許用應力，查表；KFN為壽命系數(shù)?；诣T鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪許用接觸應力[σ]H(MPa)材 料滑 動 速 度vs(m/s)蝸 桿蝸 輪123420或20Cr滲碳，淬火，45號鋼淬火，齒面硬度 大于45HRC灰鑄鐵HT15020616615012795灰鑄鐵HT200250202182154115鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe325023021018016045號鋼或Q275灰鑄鐵HT15017213912510679灰鑄鐵HT20020816815212896蝸輪的許用彎曲應力[σ]F=KHN[σ]F39。如果蝸輪材料為σB＞300MPa的青銅或灰鑄鐵，蝸輪傳動的主要失效形式為蝸輪齒面膠合，因尚無完善的膠合強度計算公式，則按接觸疲勞強度進行條件性計算。為基本許用應力，查表；KHN為接觸疲勞強度的壽命系數(shù)，KHN=鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應力[σ]H39。則[σ]H=KHN[σ]H39。設計公式為： mm3 許用應力當蝸輪材料為強度極限σB＜300MPa的青銅，蝸輪傳動的主要失效形式為蝸輪齒面接觸疲勞失效。 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蝸桿傳動的接觸線長度和曲率半徑對接觸應力的影響系數(shù)，簡稱接觸系數(shù)，查圖 蝸桿傳動的強度計算蝸輪齒面接觸疲勞強度計算 蝸輪齒根接觸疲勞強度的驗算公式為： σH≤[σ]H MPa式中：[σ]H蝸輪齒面的許用接觸應力。蝸輪齒面接觸應力蝸輪齒面接觸應力仍來源于赫茲公式。因此，在應力分析中只要了解蝸輪的情況就可以了。使 用 系 數(shù)(KA)動力機工 作 機均 勻中等沖擊嚴重沖擊電動機，汽輪機多缸內(nèi)燃機單缸內(nèi)燃機注：小值用于每日偶而工作，大值用于長期連續(xù)工作。確定各力的方向：蝸桿為主動件，蝸桿的圓周力方向與蝸桿上嚙合點的速度方向相反；蝸桿為從動件，蝸輪的圓周力方向與蝸輪的嚙合點的速度方向相同；蝸桿和蝸輪的軸向力方向分別與蝸輪和蝸桿的周向力方向相反；蝸桿和蝸輪的徑向力方向分別指向各自的圓心。 顯然，在蝸桿與蝸輪間，載荷Ft1與FaFr1與Fr2和Fa1與Ft2對大小相等、方向相反的力。設Fn為集中作用于節(jié)點P處的法向載荷，它作用于法向截面Pabc內(nèi)。蝸輪傳動常采用青銅或鑄鐵作蝸輪的齒圈，與淬硬并磨制的鋼制蝸桿相匹配。=d2蝸桿節(jié)圓直徑d239。d139。確定蝸桿法向齒厚snsn=由設計確定蝸輪齒寬角θθ=2arcsin(b2/d1)蝸輪咽喉母圓半徑rg2rg2=a1/2(da2)蝸輪齒根高hf2hf2=1/2(d2df2)=m(ha*x2+c*)蝸輪齒根圓直徑df2df2=d22ha2蝸桿齒寬b1見表11－4由設計確定蝸輪分度圓直徑d2d2=mz2=蝸桿導程角rtgr=mz1/d1=z1/q蝸桿齒頂高ha1ha1=ha*m=1/2(da1d1)按規(guī)定蝸桿齒根高hf1hf1=(ha*+c*)m=1/2(da1df1)蝸桿齒根圓直徑df1df1=d12hf1=da2(ha*m+c)蝸桿導程pzpz=πmz1蝸桿直徑系數(shù)qq=d1/m按蝸桿類型確定模數(shù)mm=ma=mn/cosr按規(guī)定選取傳動比ii=n1/n2蝸桿為主動，按規(guī)定選取齒數(shù)比uu=Z2/Z1當蝸桿主動時,i=u按傳動比確定齒形角aaa=20。 ＝z22x2蝸桿傳動變位：普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算普通圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算關(guān)系式:名 稱代 號計 算 關(guān) 系 式說 明中心距aa=(d1+d2+2x2m)/2按規(guī)定選取蝸桿頭數(shù)z1 計算如下：因 a39。＝a)，蝸輪齒數(shù)發(fā)生變化(z239。≠a)，如圖98a、c所示，其中心距的計算式如下：a 39。1)變位前后，蝸輪的齒數(shù)不變(z2 39。 蝸桿傳動變位的特點蝸桿傳動變位減速運動的動力蝸桿傳動，通常取5≤u≤70，優(yōu)先采用15≤u≤50；增速傳動5≤u≤15。176。但導程角過大，蝸桿車削困難。30176。導程角的大小與效率有關(guān)。z1和z2的推薦值見下表i=z2/z1z1z2≈5629—317—15429—6114—30229—6129—82129—82（4）導程角γ蝸桿的形成原理與螺旋相同，所以蝸桿軸向齒距pa與蝸桿導程pz的關(guān)系為pz＝z1pa 由下圖可知：
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