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蝸桿傳動(dòng)的載荷和應(yīng)力分析

受力分析

以右旋蝸桿為主動(dòng)件，并沿圖示的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，蝸桿螺旋面上的受力情況。設(shè)Fn為集中作用于節(jié)點(diǎn)P處的法向載荷，它作用于法向截面Pabc內(nèi)。TP系列平面二次包絡(luò)蝸輪蝸桿減速機(jī)有四種類型：TPG、TPU、TPA、TPS。Fn可分解為三個(gè)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(duì)大小相等、方向相反的力。

各力的大小可按下式計(jì)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(dòng)件，蝸桿的圓周力方向與蝸桿上嚙合點(diǎn)的速度方向相反；蝸桿為從動(dòng)件，蝸輪的圓周力方向與蝸輪的嚙合點(diǎn)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。

9頭平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副研制和生產(chǎn)加工的成功,而且并在同時(shí),自主設(shè)計(jì)的中心距100,3模,蝸桿頭數(shù)4頭,蝸輪齒數(shù)38齒高速蝸桿副，這一重大突破，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)對(duì)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副加工生產(chǎn)空白，替代了進(jìn)口減速機(jī)，平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)是一種先進(jìn)的重承載傳動(dòng)裝置，具有承載能力大、傳率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異特性。蝸輪蝸桿主要作用傳遞兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，軸承與軸主要作用是動(dòng)力傳遞、運(yùn)轉(zhuǎn)并提高效率。

TP系列平面二次包絡(luò)蝸輪蝸桿減速機(jī)有四種類型：TPG、TPU、TPA、TPS。平面二次包絡(luò)蝸輪蝸桿副在嚙合過(guò)程中蝸桿和蝸輪同時(shí)有兩條接觸線進(jìn)入工作區(qū)域。這和增加嚙合齒數(shù)一樣，可提高承載能力。對(duì)齒輪箱體進(jìn)行共振測(cè)試，找出共振位置，增加適當(dāng)?shù)慕顥l（板），可以明顯地減少振動(dòng)，降低噪聲。精細(xì)磨削的蝸桿齒面，經(jīng)過(guò)氮化熱處理后精制而成，齒面硬度高。高硬度的蝸桿在設(shè)計(jì)上保證有足夠的剛性以致于它的彎曲和其它因素不影響嚙合特性。

我們?cè)谥谱魑佪單仐U時(shí)，考慮的是蝸輪蝸桿的嚙合面積，在制作阿基米蝸桿時(shí)，車(chē)制阿基米德蝸桿時(shí)刀刃頂平面通過(guò)蝸桿軸線。該蝸桿軸向齒廓為直線，端面齒廓為阿基米德螺旋線。齒面硬度隨著齒輪硬齒面技術(shù)的發(fā)展，其承載能力大、體積小、重量輕、傳動(dòng)精度高等特點(diǎn)使其應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛。阿基米德蝸桿易車(chē)難磨削，通常在無(wú)需磨削加工情況下被采用，廣泛用于轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合。車(chē)制漸開(kāi)線蝸桿時(shí)，刀刃頂平面與基圓柱相切，兩把刀具分別加工。