蜗杆的强度设计幻灯片.ppt

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1、蜗杆的强度设计第1页，共15页，编辑于2022年，星期二124 蜗杆传动的失效形式、材料与结构一、失效形式，设计准则及常用材料 齿面胶合 过度磨损闭式传动：按齿面接触疲劳强度设计 校核齿根弯曲疲劳强度 计算热平衡 蜗杆刚度 蜗轮 常用材料 蜗杆：40、45、40Cr 蜗轮：铸造锡青铜，铸造铝铁青铜 要求：1）足够的强度 2）良好的减摩、耐磨性 3）良好的抗胶合性第2页，共15页，编辑于2022年，星期二二、蜗杆传动的受力分析力的大小 圆周力 轴向力 径向力 第3页，共15页，编辑于2022年，星期二Ft主反从同 力的方向和蜗轮转向的判别 Fr指向各自的轴线 Fa1蜗杆左右手螺旋定则 轴向力 径

2、向力圆周力 蜗轮转向的判别：Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向判定蜗轮转向 例1 判定蜗轮转向 例2第4页，共15页，编辑于2022年，星期二 12-5蜗杆传动的强度计算1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算 校核公式 ZE材料的弹性系数 ZP接触系数（1）当蜗轮材料 ,许用应力 查表10-6（2）若蜗轮材料 ,许用应力与循环次数有关 基本许用接触应力，表10-7 接触强度寿命系数 第5页，共15页，编辑于2022年，星期二设计公式 定m,q（表10-2）2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 主平面内相当于齿条与斜齿轮啮合 YFa2 蜗轮齿形系数 当量齿数，图10-15

3、 蜗轮基本许用应力，表10-8第6页，共15页，编辑于2022年，星期二设计公式（表10-2）定m、d1 四、蜗杆的刚度计算 计算模型：简支梁 集中载荷：蜗杆最大挠度：五、普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择 高 低 精度等级 1，2，6，7，8，9，10，11，12 远景 常用第7页，共15页，编辑于2022年，星期二126 蜗杆传动的润滑及热平衡计算 一、蜗杆传动的润滑 目的：1）提高效率；2）降低温升，防止磨损和胶合1、润滑油表10-10 2、润滑油粘度及给油方法表10-11 3、润滑油量 浸油深度 二、蜗杆传动热平衡计算 润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损和胶合。效率低，发热大，温升高，润滑油

4、粘度下降原因第8页，共15页，编辑于2022年，星期二设蜗杆传动功率为P（K W）,效率为 蜗杆传动单位时间的发热量为 自然冷却方式，单位时间散热量为 Kd箱体表面散热系数 S 箱体散热面积 t 油的工作温度 t0环境温度 达到热平衡时 可得到热平衡时的温度 第9页，共15页，编辑于2022年，星期二如 t 80时措施：1 加散热片以增大散热面积 2 蜗杆轴端加风扇，强制风冷却 3 在传动箱内安装循环冷却管路 第10页，共15页，编辑于2022年，星期二127普通圆柱蜗杆、蜗轮的结构设计 1、蜗杆一般与轴成一体 2、蜗轮 轮齿部分青铜 轮毂部分钢 齿圈式 螺栓联接式 整体浇铸式 拼铸式 第11页，共15页，编辑于2022年，星期二第12页，共15页，编辑于2022年，星期二第13页，共15页，编辑于2022年，星期二第14页，共15页，编辑于2022年，星期二第15页，共15页，编辑于2022年，星期二