第四章蜗杆传动914.pptVIP

§4-1蜗杆传动概述 蜗杆传动的类型 §4-2蜗杆传动的参数与尺寸1 蜗杆传动的参数与尺寸2 蜗杆传动的参数与尺寸3 练习 承载能力计算3 §4-3 蜗杆传动的设计计算 受力分析 练习 承载能力计算1 承载能力计算2 承载能力计算3 蜗杆传动的效率 蜗杆传动的润滑 热平衡计算1 热平衡计算2 热平衡计算3 §4-5蜗杆和蜗轮的结构1 蜗杆和蜗轮的结构2 蜗杆传动的效率 解 ：采用闭式传动，蜗杆采用45钢表面淬火，齿面平均硬度45HRC,蜗轮轮缘采用ZCuSn10Pb1,砂型铸造。根据载荷与工作情况，可以先蜗轮接触疲劳强度设计，并进行热平衡计算。 计 算 与 说 明 主要结果 项 目 1.按蜗轮齿面接触疲劳强度设计 蜗轮材料许用接触应力 蜗杆头数 估计啮合效率 蜗轮齿数 由表P101表4-5查得 由表P94表4-2查得 蜗轮转速 由P97表4-4查得 蜗轮轴转矩 载荷系数 载荷平稳，蜗轮转速不高，取 计 算 与 说 明 主要结果 项 目 模数 蜗杆分度圆直径 由P93表4-1查得m=6.3mm 蜗杆导程角 蜗杆分度圆的圆周速度 由P93表4-1查得 2.计算相对滑动速度与传动效率 计 算 与 说 明 主要结果 项 目 当量摩擦角 验算啮合效率 相对滑动速度 蜗轮分度圆直径 3.确定主要几何尺寸 传动总效率 由P97表4-4查得，符合要求 中心距 计 算 与 说 明 主要结果 项 目 环境温度 4.热平衡计算 需要散热面积 工作温度 传热系数 由P102第13行查得， 由P102第13行查得， 由P102第11行查得， 适用于齿面滑动速度 较高的传动。 §4-3 蜗杆传动的设计计算 一、失效形式、设计准则和常用材料 1. 主要失效形式： 蜗轮齿面的胶合、磨粒磨损（最终导致断齿）等。 3. 常用材料 蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢，见表10－6。 按蜗轮的齿面接触疲劳强度进行计算；之后校核蜗轮的齿根弯曲疲劳强度，并进行热平衡计算。 2. 设计准则 闭式传动： 开式传动： 通常只计算蜗轮的齿根弯曲疲劳强度。 锡青铜： 铝青铜： 灰铸铁： （见表10－5） 蜗轮常用材料有： ≤ 8 m/s 的场合。（抗胶合能力差） ≤ 2 m/s 的场合。 （抗胶合能力强，抗点蚀能力差） 二、蜗杆传动的受力分析 　轮齿所受的法向力Fn，可分解为：切向力Ft 、径向力Fr 、轴向力Fx。 蜗杆传动受力方向判断 在不计摩擦力时，有以下关系： 式中：α n－蜗轮的法向压力角， T2－蜗轮的转矩， §4-3 蜗杆传动的设计计算 蜗杆传动强度计算 右旋 求蜗杆的旋向？ Fx1 求蜗杆的转向？ 练 习 一、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 目的：防止“点蚀”和“胶合”失效。 强度条件： ≤ 以节点为计算点，计算齿面接触应力 σH 。 校核式： ≤ 式中：ZE－弹性系数，见表9－11； T2－蜗轮的工作转矩（N.mm)； －蜗轮的许用接触应力（MPa)，见表4－5 。 （4－7） K－载荷系数， KA－工作情况系数，见表10－7； －动载荷系数，见P208； －齿向载荷分布系数，见P208； §4-3 蜗杆传动的失效形式和工作能力计算 设计式： ≥ （4－8） 注：1） 的值根据 z1 查表10－9。 将 d1＝mq 和 d2＝mz2 代入校核式整理得 2）设计中，根据由上式计算的 值，查表4－1确定标准的m和q。 §4-3 蜗杆传动的失效形式和工作能力计算 三、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，润滑油粘度下降 原因—— 设蜗杆传动功率为P1（ K W）,效率为 蜗杆传动转化热量所消耗的功率为： 经箱体散发热量的相当功率为： kS——箱体表面散热系数 A ——箱体散热面积 t1 ——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 【t1】 ——油的许可工作温度 一般 【t1】=70o—90o a为中心距 当油温[ t1]或散热条件不符合要求时，可采用以下措施。 1.增加散热片 2.在蜗杆轴端加轴流风扇 3.在油池中安装冷却水管 4.用循环油冷却 二.、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 目的：防止“疲劳断齿”。 强度条件： ≤ 校核式： ≤ 式中：YF－齿形系数，按当量齿数 查表4－6； －螺旋角系数， －蜗轮的许用弯曲应力（MPa)，见表4－7 。 设计式： ≥ （4－9） （4－10） 注：设计中，根据由上式计算的 值，查表4－1确定标准的m和d。 §4-3 蜗杆传动的