机械设计基础—常用零部件设计李贵三第九章蜗杆传动的强度设计课件教学.pptVIP

馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * * * 第九章 蜗杆传动的强度设计 第九章 蜗杆传动的强度设计 第一节 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 第二节 蜗杆传动的强度计算 第三节 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 第一节 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 一、蜗杆传动的失效形式 二、蜗杆和蜗轮的常用材料 三、蜗杆和蜗轮的结构 一、蜗杆传动的失效形式 轮齿表面产生胶合、磨损和疲劳点蚀是蜗杆传动的主要失效形式。 二、蜗杆和蜗轮的常用材料 蜗杆常用材料为碳素结构钢和合金结构钢，要求齿面光洁、有较高的硬度和较小的表面粗糙度值。 蜗轮的常用材料为青铜和铸铁。 三、蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆通常与轴做成整体，称为蜗杆轴，如图9-1所示。 图9-1 蜗杆轴 三、蜗杆和蜗轮的结构 蜗轮可以制成整体，如图9-2a所示。 齿圈用有色金属制造，而轮芯用钢或铸铁制成，如图9-2b所示。 齿圈与轮芯也可用铰制孔螺栓来连接，如图9-2c所示。 在铸铁轮芯上浇注出青铜齿圈，如图9-2d所示。 三、蜗杆和蜗轮的结构 图9-2 蜗轮的结构 第二节 蜗杆传动的强度计算 一、蜗杆传动的受力分析 二、蜗杆传动的强度计算 一、蜗杆传动的受力分析 1蜗轮的旋转方向 2轮齿上的作用力 1蜗轮的旋转方向 蜗轮的旋转方向按蜗杆的螺旋线旋向和旋转方向应用左、右手法则判定。 2轮齿上的作用力 蜗杆传动轮齿上的作用力和斜齿轮的受力相似，如图9-3所示。 图9-4 蜗杆传动作用力 2轮齿上的作用力 各分力的计算 （9-1） （9-2） （9-3） 二、蜗杆传动的强度计算 1蜗轮齿面接触疲劳强度的计算 2 涡轮齿根弯曲疲劳强度计算 1蜗轮齿面接触疲劳强度的计算 按蜗杆传动在节点处的啮合条件来计算蜗轮轮齿齿面的接触应力，其接触疲劳强度的校核公式如下： （9-4） 上式适用于钢制蜗杆与青铜或铸铁蜗轮的蜗杆传动。将d2=mz2代入上式得设计公式： （9-5） 2 涡轮齿根弯曲疲劳强度计算 校核公式 （9-6） 设计公式 （9-7） 图9-4 YF与zv的关系图 第三节 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 一、蜗杆传动的效率 二、蜗杆传动的润滑 三、蜗杆传动的热平衡计算 一、蜗杆传动的效率 蜗杆传动的总效率为： （9-8） 一、蜗杆传动的效率 二、蜗杆传动的润滑 闭式蜗杆传动一般采用油池润滑或喷油润滑，见表9-8。为提高蜗杆传动时的抗胶合能力，一般采用粘度较大的润滑油，并且加入各种添加剂。 表9-8 蜗杆传动时润滑油的粘度和润滑方式 三、蜗杆传动的热平衡计算 在单位时间内，蜗杆传动由于功率损耗产生的热量为： Ｑ１=1000P1(1-η) 以自然冷却方式从箱体外壁散发到空气中的热量为 Q2=hA(t-t0) 三、蜗杆传动的热平衡计算 达到热平衡时，Ｑ1＝Ｑ2，即 1000P1(1-η)=hA(t-t0) 由热平衡方程得出润滑油的工作温度t （9-9） 三、蜗杆传动的热平衡计算 箱体内润滑油的工作温度超过许可温度［t］时，可采用下列措施。 1）在箱体外加散热片，以增大散热面积。 2）在蜗杆轴上装置风扇以增大表面传热系数，如图9-5a所示。 3）在油池中装置蛇形冷却水管，如图9-5b所示。 4）采用循环油冷却，如图9-5c所示。 三、蜗杆传动的热平衡计算 图9-5 蜗杆传动的散热方法 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 *