蝸桿傳動的載荷和應(yīng)力分析
受力分析
以右旋蝸桿為主動件，并沿圖示的方向旋轉(zhuǎn)時，蝸桿螺旋面上的受力情況。設(shè)fn為集中作用于節(jié)點p處的法向載荷，它作用于法向截面pabc內(nèi)。fn可分解為三個互相垂直的分力，即圓周力ft、徑向力fr和軸向力fa。 顯然，在蝸桿與蝸輪間，載荷ft1與fa2、fr1與fr2和fa1與ft2對大小相等、方向相反的力。
各力的大小可按下式計算：
ft1=fa2=2t1/d1
ft2=fa1=2t1/d2
fr1=fr2=fa1tanα
fn= fa1/cosαncosγ=fa2/cosαncosγ=2t2/d2cosαncosγ
式中：t1、t2-蝸桿與蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 n.mm。
確定各力的方向：蝸桿為主動件，蝸桿的圓周力方向與蝸桿上嚙合點的速度方向相反；蝸桿為從動件，蝸輪的圓周力方向與蝸輪的嚙合點的速度方向相同；蝸桿和蝸輪的軸向力方向分別與蝸輪和蝸桿的周向力方向相反；蝸桿和蝸輪的徑向力方向分別指向各自的圓心。
制造過程齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差是導(dǎo)致傳動噪聲的主要誤差。也是齒輪傳動精度難以-的一個問題點。齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，蝸輪蝸桿訂制，在相同試驗條件下，其噪聲比普通齒輪要小10db。齒距誤差小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲級比普通齒輪要小6～12db。但如果有齒距誤差存在，負(fù)載對齒輪噪聲的影響將會減少。
齒向誤差將導(dǎo)致傳動功率不是全齒寬傳遞，接觸區(qū)轉(zhuǎn)向齒的這端面或那個端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導(dǎo)致噪聲級提高。但在高負(fù)載時，齒變形可以部分彌補(bǔ)齒向誤差。
平面二次包絡(luò)蝸輪蝸桿副的，由于接觸線和相對滑移速度方向之間有很大的滑動角并且沿滑動的方向相對曲率半徑大，導(dǎo)致齒面間-的潤滑條件，蝸輪蝸桿，齒面潤滑角度大，蝸輪蝸桿減速，嚙合中容易形成動壓油膜，蝸輪蝸桿選型，減少齒面磨損，精密磨削后的蝸桿可使嚙合摩擦系數(shù)降至低限度。高的材質(zhì)及熱處理方法，在設(shè)計中使嚙合時的蝸桿不產(chǎn)生沖擊和振動，對蝸桿入口和出口處進(jìn)行了修型處理。
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