第十一章 蜗杆传动例题优秀PPT.ppt

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1、 3 3、按齿面接触疲劳强度进行设计、按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。3传动中心距传动中心距 1 1）确定作用在蜗杆上的转矩）确定作用在蜗杆上的转矩 T T2 2 按按z z1 1=2=2，估取效率，估取效率=0.8=0.8，则，则 2 2）确定载荷系数确定载荷系数K K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K K=1=1由由 选取使用系数选取使用系数K KA A=1.15=1.15表表11-51

2、1-5第一页，本课件共有16页由于转速不高，冲击不大，可取动载系数由于转速不高，冲击不大，可取动载系数K KV V=1.05=1.05 3 3）确定弹性影响系数确定弹性影响系数Z ZE E 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故Z ZE E=160MPa=160MPa1/21/2 4 4）确定接触系数确定接触系数Z Z 先假设蜗杆分度圆直径先假设蜗杆分度圆直径 d d1 1 和传动中心距和传动中心距 a a 的比值的比值 d d1 1/a=0.35/a=0.35，从从 中可查得中可查得Z Z=2.9=2.9。图图11-1811-18 5 5）确定许用接

3、触应力确定许用接触应力H H 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度旋齿面硬度45HRC45HRC，可从，可从 中查得蜗轮的基本许用应力中查得蜗轮的基本许用应力H H=268MPa=268MPa。表表11-711-7第二页，本课件共有16页6 6）计算中心距计算中心距应力循环次数应力循环次数寿命系数寿命系数则则8 83 取中心距取中心距 a a=200=200mmmm，因因 i i=20=20，故从，故从 中取模数中取模数 m m=8=8mmmm蜗蜗 杆分度圆直径杆分度圆直径d d1 1=80=80

4、mmmm。这时。这时d d1 1/a a=0.4=0.4，从，从 中可查接触系数中可查接触系数Z Z =2.74=2.74，因为，因为Z Z Z Z，因此以上计算结果可用。，因此以上计算结果可用。表表11-211-2图图11-1811-18第三页，本课件共有16页 4 4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 1 1）蜗杆蜗杆 轴向齿距轴向齿距p pa a=25.133=25.133mmmm；直径系数；直径系数q q=10=10；齿顶圆直径；齿顶圆直径d da1a1=96=96mmmm；齿根圆直径；齿根圆直径d df1f1=60.8=60.8mmmm；分度圆导程角；分度

5、圆导程角=11=110 01818 3636；蜗杆轴向齿厚蜗杆轴向齿厚s sa a=12.5664=12.5664mmmm。2 2）蜗轮蜗轮 蜗轮齿数蜗轮齿数z z2 2=41=41；变位系数；变位系数x x2 2=-0.5=-0.5；验算传动比验算传动比 i i=z z2 2/z/z1 1=41/2=20.5=41/2=20.5,这时传动比误差为这时传动比误差为 (20.5-20)/20=0.025=2.5(20.5-20)/20=0.025=2.5%，是允许的。是允许的。蜗轮分度圆直径蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮咽喉母圆半径蜗轮咽喉母圆半径第四页，

6、本课件共有16页5 5、校核齿根弯曲疲劳强度、校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数当量齿数 根据根据x x2 2=-0.5=-0.5，z zv2v2=43.48=43.48，从，从 中可查得齿形系数中可查得齿形系数Y Yfa2fa2=2.87=2.87。图图11-1911-19螺旋角系数螺旋角系数许用弯曲应力许用弯曲应力 从从 中查得由中查得由ZCuSn10P1ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯应制造的蜗轮的基本许用弯应力力F F=56MPa.=56MPa.表表11-811-8第五页，本课件共有16页寿命系数寿命系数弯曲强度要求是满足的。弯曲强度要求是满足的。6 6、精度等级公差和表面粗糙度的确

7、定、精度等级公差和表面粗糙度的确定 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从器，从GB/T 10089-1988GB/T 10089-1988。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。糙度，此处从略。7 7、热平衡核算热平衡核算(从略从略)8 8、绘制工作图绘制工作图(从略从略)第六页，本课件共有16页表表11-211-2 普通圆柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配普通圆柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配中心距中心距a/mma/mm模数模数m/mmm/mm分度圆

8、分度圆直径直径d d1 1/mm/mmm m2 2d d1 1/mmmm3 3蜗杆蜗杆头数头数z z1 1直径直径系数系数q q分度圆分度圆导程角导程角 蜗轮蜗轮齿数齿数z z2 2变位系数变位系数x x2 2404050501 1181818181 118.0018.003104731047626282820 00 040401.2581.258202031.2531.251 116.0016.0033435334354949-0.500-0.5005050636322.422.4353517.9217.92311383113862628282+0.040+0.040+0.440+0.440

9、50501.61.6202051.251.21 112.512.543426434265151-0.500-0.5002 290525905254 417444117444163638080282871.6871.681 117.5017.50316143161461618282+0.125+0.125+0.250+0.2504040（5050）（6363）2 222.422.489.689.61 111.2011.2050608506082929（3939）（5151）-0.100-0.100（-0.100-0.100）（+0.400+0.400）2 21007291007294 41939

10、141939146 6281043281043第七页，本课件共有16页中心距中心距a/mma/mm模数模数m/mmm/mm分度圆分度圆直径直径d d1 1/mm/mmm m2 2d d1 1/mmmm3 3蜗杆蜗杆头数头数z z1 1直径直径系数系数q q分度圆分度圆导程角导程角 蜗轮蜗轮齿数齿数z z2 2变位系数变位系数x x2 280801001002 235.535.51421421 117.7517.75313283132862628282+0.125+0.1255050（6363）（8080）2.52.528281751751 111.2011.2050608506082929（3

11、939）（5353）-0.100-0.100（+0.100+0.100）（-0.100-0.100）2 21007291007294 41939141939146 62810432810431001004545281.25281.251 118.0018.00310473104762620 06363（8080）（100100）3.153.1535.535.5352.25352.251 111.2711.2750415504152929（3939）（5353）-0.1349-0.1349（+0.2619+0.2619）（-0.3889-0.3889）2 21003481003484 41932

12、291932296 62801502801501251255656555.66555.661 117.77817.7783131031310（续表（续表11-211-2）第八页，本课件共有16页中心距中心距a/mma/mm模数模数m/mmm/mm分度圆分度圆直径直径d d1 1/mm/mmm m2 2d d1 1/mmmm3 3蜗杆蜗杆头数头数z z1 1直径直径系数系数q q分度圆分度圆导程角导程角 蜗轮蜗轮齿数齿数z z2 2变位系数变位系数x x2 28080(100)(100)(125)(125)4 440406406401 110.0010.0054238542383131(41)(

13、41)(51)(51)-0.500-0.500(-0.500)(-0.500)(+0.750)(+0.750)2 21118361118364 42148052148056 63057503057501601607171113611361 117.7517.7531328313286262+0.125+0.125100100(125)(125)(160)(160)(180)(180)5 55050125012501 110.0010.0054238542383131(41)(41)(53)(53)(61)(61)-0.500-0.500(-0.500)(-0.500)(+0.500)(+0.5

14、00)(+0.500)(+0.500)2 21118361118364 42148052148056 63057503057502002009090225022501 118.0018.00310473104762620 0125125(160)(160)(180)(180)(200)(200)6.36.363632500.472500.471 110.0010.0054238542383131(41)(41)(48)(48)(53)(53)-0.6587-0.6587(-0.1032)(-0.1032)(-0.4286)(-0.4286)(+0.2460)(+0.2460)2 2111836

15、1118364 42148052148056 63057503057502502501121124445.284445.281 117.77817.77831310313106161+0.2937+0.2937（续表（续表11-211-2）第九页，本课件共有16页中心距中心距a/mma/mm模数模数m/mmm/mm分度圆分度圆直径直径d d1 1/mm/mmm m2 2d d1 1/mmmm3 3蜗杆蜗杆头数头数z z1 1直径直径系数系数q q分度圆分度圆导程角导程角 蜗轮蜗轮齿数齿数z z2 2变位系数变位系数x x2 2160160(200)(200)(225)(225)(250)(25

16、0)8 88080512051201 110.0010.0054238542383131(41)(41)(47)(47)(52)(52)-0.500-0.500(-0.500)(-0.500)(-0.375)(-0.375)(+0.250)(+0.250)2 21118361118364 42148052148056 6305750305750注：注：1 1）本表中导程角本表中导程角 小于小于330330的圆柱蜗杆均为自锁蜗杆。的圆柱蜗杆均为自锁蜗杆。2 2）括号中的参数不适用于蜗杆头数括号中的参数不适用于蜗杆头数z z1 1=6=6时。时。3 3）本表摘自本表摘自GB/T10085-1988

17、GB/T10085-1988。（续表（续表11-211-2）第十页，本课件共有16页工作类型工作类型载荷性质载荷性质均匀、无冲击均匀、无冲击不均匀、小冲击不均匀、小冲击不均匀、大冲击不均匀、大冲击每小时启动次数每小时启动次数255050起动载荷起动载荷小小较大较大大大K KA A1 11.151.151.21.2表表 11-511-5 使用系数使用系数K KA A第十一页，本课件共有16页HT200HT200HT150HT15034344848砂模铸造砂模铸造28284040砂模铸造砂模铸造灰铸铁灰铸铁64649090金属模铸造金属模铸造57578080砂模铸造砂模铸造铸铝铁青铜铸铝铁青铜ZC

18、uAl10Fe3ZCuAl10Fe326263232金属模铸造金属模铸造22222626砂模铸造砂模铸造铸锡锌铅青铜铸锡锌铅青铜ZCuSn5Ph5Zn5ZCuSn5Ph5Zn540405656金属模铸造金属模铸造29294040砂模铸造砂模铸造铸锡青铜铸锡青铜ZCuSn10P1ZCuSn10P1双侧工作双侧工作-1F-1F 单侧工作单侧工作0F0F 铸造方法铸造方法蜗轮材料蜗轮材料注：表中注：表中 各种各种 青铜青铜 的的 基本基本 许用许用 弯曲应力弯曲应力 为应力循环次数为应力循环次数 N=10 N=106 6 时之值，时之值，当当N10N106 6时，需将表中数值乘以时，需将表中数值乘以K KFNFN；当；当N2510N25107 7时，取时，取N=2510N=25107 7；N10 N2510N25107 7时，取时，取N=2510N=25107 7；N 2.6 10 N 2.6 105 5时，取时，取N=2.6 10N=2.6 105 5。MPaMPa例题查例题查表表第十五页，本课件共有16页2.872.8743.4843.48例题查例题查表表第十六页，本课件共有16页