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。目前，该产品已制作完成，客户已验收合格，随时可出厂交付客户使用。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。
山东省德州市金宇机械有限公司生产的平面二次包络蜗轮蜗杆副的啮合过程有以下特点：
蜗杆齿面经硬化处理后精细磨削而成，齿面硬度：HRC》50，粗糙度Ra《0.8 ；
1、平面二次包络环面蜗杆涡轮减速机符合标准（GB/T16444-1996） （GB/T164446-1996）；
2、制造精度符合标准（GB/T16445-1996）
平面二次包络蜗轮蜗杆副是以承载能力大、传动、结构紧凑、精细磨削、精度高、表面光滑、传动精度高著称。该大型蜗轮蜗杆原是客户购买美国产品，已使用达几十年之久，此次更换是因为蜗杆已有大面积损坏，购买美国产品原厂配件成本相当高。接触线与相对速度方向交角大，这样有利于耐磨损。平面二次包络换面蜗杆能多齿同时进入啮合，增大了接触面积，减少了齿面压力，承受大的冲击载荷。蜗杆蜗轮的接触线是沿齿高方向上，并且齿面的啮合是在接触线上，且有很小的相对曲率，使接触应力减少。
以上信息由专业从事大型蜗轮蜗杆副油的金宇减速机于2025/1/23 19:05:00发布
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