第12章蜗轮和蜗杆.pptVIP

郑大工学院专用 郑大工学院专用 §12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析 Ft2 Fr2 Fa2 Ft1 Fr1 Fa1 ω2 法向力可分解为三个分力： 圆周力：Ft 轴向力：Fa 径向力：Fr 且有如下关系： Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / d1 =2T2 / d2 = Ft2 tgα 式中：T1 、T2分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。 T2= T1 i η ω1 α 郑大工学院专用 蜗杆传动受力方向的判定 1 2 p Fa1 Ft2 Fr1 Fr2 ω2 T1 T1 ω1 ω1 Ft1 Ft1 Fa2 Fa2 1)蜗轮圆周力指向与其转动方向一致，且 Ft2=-Fa1 ； 2)蜗杆圆周力指向与其转动方向相反，且 Ft1=-Fa2 ； 3)蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线，且 Fr1=-Fr2 ； 郑大工学院专用 §12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算 圆柱蜗杆的主要失效形式： 蜗轮轮齿面产生胶合、点蚀、磨损。 一、蜗轮齿面疲劳接触强度计算 1、计算公式 校核公式： 设计公式： 郑大工学院专用 Zρ---- 接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数。 潘存云教授研制 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 d1/a 3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 影响系数Zρ ZC蜗杆 ZA,ZI,ZN,ZK蜗杆 [σH ]----许用接触应力按下表选取。 图12－11 接触系数 郑大工学院专用 表12-4 锡青铜蜗轮的许用接触应力[σH] 蜗轮材料 铸造方法 适用的滑动速度 蜗杆齿面硬度 ZQSn 10-1 ZQSn5-5-5 砂型 ≤ 12 180 200 金属型 ≤ 12 135 150 Vs m/s HBS ≤ 350 HRC ≥ 45 金属型 ≤ 25 200 220 砂型 ≤ 10 110 125 当蜗轮采用青铜制造时，蜗轮的损坏形式主要是疲劳点蚀，其许用的接触应力如下表： 郑大工学院专用 当蜗轮采用无锡青铜或铸铁制造时，蜗轮的损坏形式主要是胶合。其许用的接触应力应根据材料组合和滑动速度来确定。 表12-5 铝青铜及铸铁蜗轮的许用接触应力[σH] Mpa 蜗轮材料 蜗杆材料 滑动速度vs m/s ZQAl10-3 HT 150 淬火钢* 渗碳钢 调质钢 0.5 250 130 110 1 230 115 90 210 90 70 180 — — 160 — — 120 — — 2 3 4 6 8 90 — — * 蜗杆未经淬火时需将表中[σH]值降低20%。 HT 150、HT 200 郑大工学院专用 2、几何尺寸计算 计算出中心距a后，按下式计算蜗杆分度圆直径和模数。 查表12－1选定标准模数。 郑大工学院专用 潘存云教授研制 二、蜗轮齿根弯曲强度 计算 校核计算： 设计公式： [σF]----许用弯曲应力； 表12－6 蜗轮的许用弯曲应力[σF] 蜗轮材料 铸造方法 铸锡青铜 砂铸模型 50 30 ZCuSn10P1 金属模铸造 70 40 铸锡锌青铜 砂铸模型 32 24 ZCuSn5Pb5Zn5 金属模铸造 40 28 铸铝铁青铜 砂铸模型 80 63 ZCuAl10Fe3 金属模铸造 90 80 HT150 砂铸模型 40 25 HT200 砂模铸造 47 30 灰铸铁 单侧工作 双侧工作 [σ0F]’ [σ-1F]’ 郑大工学院专用 YFa2 --