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该蜗杆副经过实践使用,完全满足使用要求。根据现有功率表,蜗轮蜗杆传动受力分析,认为该蜗杆副的承载能力有富余,蜗轮蜗杆,参数还可以更优。为此,对该蜗杆副的规格和参数进行重新设计。设计中应用有限元分析对结果进行校核,提高设计的水平和可靠性。通过考察蜗杆副受力状况的变化,验证改进后的蜗杆副是否满足使用要求。
蜗杆副传动装置的原理。该装置是一个三级传动装置,在蜗杆的掐面还有一级齿轮减速机。两根蜗杆串联,中间有一根万向联轴器,共用一台电动机。电动机的动力通过一个蜗杆后,再传递给另一个蜗杆。
蜗杆传动的失效形式、计算准则及常用材料
失效形式:
点蚀、齿面胶合及过度磨损由 于蜗杆传动类似于螺旋传动啮合效率较低、相对滑动速度较大,点蚀、磨损和胶合易发生,尤其当润滑不良时出现的可能性更大。又由于材料和结构上的原因,蜗轮蜗杆模数表,蜗 杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度,蜗轮是该传动的薄弱环节。因此,一般只对蜗轮轮齿进行承载能力计算和蜗杆传动的抗胶合能力计算
计算准则:
开式传动中主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断,要按齿根弯曲疲劳强度进行设计。
闭式传动中主要失效形式是齿面胶合或点蚀而。要按齿面接触疲劳强度进行设计,而按齿根弯曲疲劳强度进行校核。此外,闭式蜗杆传动,由于散热较为困难,还应作热平衡核算。
常用材料:
蜗杆材料、 蜗轮材料不仅要求具有足够的强度,更重要的是要具有良好的跑合性能、耐磨性能和抗胶合性能。蜗轮传动常采用青铜或铸铁作蜗轮的齿圈,与淬硬并磨制的钢制蜗杆相匹配。
蜗杆传动的载荷和应力分析
受力分析
以右旋蜗杆为主动件,并沿图示的方向旋转时,蜗杆螺旋面上的受力情况。设Fn为集中作用于节点P处的法向载荷,它作用于法向截面Pabc内。Fn可分解为三个互相垂直的分力,即圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa。 显然,在蜗杆与蜗轮间,载荷Ft1与Fa2、Fr1与Fr2和Fa1与Ft2对大小相等、方向相反的力。
各力的大小可按下式计算:
Ft1=Fa2=2T1/d1
Ft2=Fa1=2T1/d2
Fr1=Fr2=Fa1tanα
Fn= Fa1/cosαncosγ=Fa2/cosαncosγ=2T2/d2cosαncosγ
式中:T1、T2-蜗杆与蜗轮上的转矩 N.mm。
确定各力的方向:蜗杆为主动件,蜗杆的圆周力方向与蜗杆上啮合点的速度方向相反;蜗杆为从动件,蜗轮的圆周力方向与蜗轮的啮合点的速度方向相同;蜗杆和蜗轮的轴向力方向分别与蜗轮和蜗杆的周向力方向相反;蜗杆和蜗轮的径向力方向分别指向各自的圆心。
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