蜗杆传动的强度计算

三、蜗杆传动的强度计算1、蜗轮齿面接触疲劳强度计算，由赫其公式（Hertz）按主平面内斜齿轮与齿条啮合进行强度计算HnEHLKFZ][Fn——法向载荷（N）；L——接触线长度（注意蜗杆蜗轮接触线是倾斜的，并计入重合度）；——综合曲率半径；ZE——材料弹性线数，对钢蜗杆配青铜蜗轮MPZE160，代入蜗杆传动有关参数，并化简得校核公式：HPEHaKTZZ][/32Mpa式中，ZE——材料的弹性系数，钢蜗杆配青铜蜗轮MPZE160ZP——接触系数，ZP为反映蜗杆传动接触线长度和曲率半径对接触强度的影响系数KKKKVA——载荷系数KA——工况系数K——齿面载荷分布系数：1K——载荷平稳6.1~3.1K——载荷变化较大，或有冲击、振动时KV——动载荷系数smVKV/3,1.1~0.12——精制蜗杆smVKV/3,2.1~1.12——一般蜗杆设计公式：322][HPEZZKTamm定m,q，H][——蜗轮齿面许用接触应力（1）当蜗轮材料为铸铁或高强度青铜，MPB300——失效形式为胶合（不属于疲劳失效），∴许用应力H][与应力循环次数N无关。（2）若蜗轮材料MPB300（锡青铜）——失效形式为点蚀，H][与应力循环次数N有关。OHHNHK][][OH][——基本许用接触应力HNK——接触强度寿命系数，8710NKHN，N为应力循环次数，hLjnN260，n2为蜗轮转速（r/min），Lh为蜗轮总工作时数h，j为每转一圈每个轮齿啮合次数。2、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算齿根折断一般发生在Z290，及开式传动中，∴在闭式传动中弯曲强度计算作为校核计算对于重载传动，通过计算还可差别由于轮齿的弯曲变形量引起的轮齿弹性变形量是否过大而影响蜗杆传动的平稳性。同样由于主平面内蜗杆蜗轮——相当于齿条与斜齿轮啮合，所以，将蜗轮看成斜齿轮，由斜齿轮齿根弯曲应力计算公式得：斜齿数：YYYYmdbKTYYYYmbKFSaFanSaFantF2222222222b2——蜗轮齿弧长，cos36012db，为蜗轮齿宽角cosmmn为法面模数YSa2——齿根应力修正系数在F][中考虑。Y——弯曲疲劳强度重合度系数，Y=0.667Y——螺旋角影响系数，取1201Y将上述参数代入得弯曲疲劳强度校核公式：FFaFYYmddKT][cos53.12212YFa2——蜗轮齿形系数，按当量齿数322cosZZV及变位系数X2，查图F][——蜗轮轮齿许用弯曲应力FnoFFK][][oF][——蜗轮基本许用应力（计入齿根应力修正系数YFa2），弯曲应力脉动循环oF][；弯曲应力对称（双侧工作）循环oF][1设计公式：YYZKTdmFaF22212][cos53.1mm3定m、d1、q四、蜗杆的刚度计算目的：防止弹性变形过大而造成蜗杆蜗轮不能正确啮合，加剧齿面磨损计算模型：简支梁集中载荷：2121rtFFP蜗杆最大挠度：][4832121yLEIFFyrt刚度条件：许用最大挠度：1000][1dyI——蜗杆的截面惯性矩，6441fdI，1fd——蜗杆齿根圆直径（mm），L——支承跨距（mm）五、普通圆柱蜗杆传动精度等级及其选择按GB10089-88高→低精度等级1，2，…，6，7，8，9，10，11，12远景常用6级——中等精度机床分度机构（插齿机、滚、齿机），读数装置精密传动机构V25m/s7级——适于一般精度要求的动力传动，中等速度（V27m/s）8级——短时工作低速传动（V2≤3m/s）9级——低速、低精度，简易机构中