蝸桿蝸輪傳動的剛度計算方法蝸桿蝸輪傳動的剛度計算蝸桿齒面接觸疲勞強度計算蝸輪齒根接觸疲勞強度的驗算公式為:σh≤[σ]hmpa式中:[σ]h-蝸輪齒面的許用接觸應(yīng)力。設(shè)計公式為:mm蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算蝸輪齒根彎曲疲勞強度的驗算公式為:σf≤[σ]fmpa式中:σf-蝸輪齒根的許用彎曲應(yīng)力。設(shè)計公式為:mm3許用應(yīng)力當蝸輪材料為強度極限σb<300mpa的青銅,蝸輪傳動的主要失效形式為蝸輪齒面接觸疲勞失效。因此,承載能力取決于蝸輪的接觸疲勞強度。則[σ]h=khn[σ]h',其中[σ]h'為基本許用應(yīng)力,查下表;zn為接觸疲勞強度的壽命系數(shù),zn=。鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力[σ]h'(mpa)蝸輪材料鑄造方法蝸桿螺旋面的硬度≤45hrc>45hrc鑄錫磷青銅zcusn10p1砂模鑄造150180金屬模鑄造220268鑄錫鋅鉛青銅zcusn5pb5zn5砂模鑄造113135金屬模鑄造128140注:鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n=107時之值,當n≠107時,需將表中數(shù)值乘以壽命系數(shù)khn;當n>25x107時,取n=25x107;當n<2.6x105時,取n=2.6x105。如果蝸輪材料為σb>300mpa的青銅或灰鑄鐵,蝸輪傳動的主要失效形式為蝸輪齒面膠合,因尚無完善的膠合強度計算公式,則按接觸疲勞強度進行條件性計算。由于膠合不屬于疲勞失效,[σ]h與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n無關(guān),可直接查下表。灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪許用接觸應(yīng)力[σ]h(mpa)材料滑動速度vs(m/s)蝸桿蝸輪<0.250.250.5123420或20cr滲碳,淬火,45號鋼淬火,齒面硬度大于45hrc灰鑄鐵ht15020616615012795--灰鑄鐵ht200250202182154115--鑄鋁鐵青銅zcual10fe3--25023021018016045號鋼或q275灰鑄鐵ht15017213912510679--灰鑄鐵ht20020816815212896--蝸輪的許用彎曲應(yīng)力[σ]f=khn[σ]f',其中[σ]f'為基本許用應(yīng)力,查下表;kfn為壽命系數(shù)。蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[σ]f’(mpa)蝸輪材料鑄造方法單側(cè)工作[σ0]f'雙側(cè)工作[σ-1]f'鑄錫磷青銅zcusn10p1砂模鑄造4029金屬模鑄造5640鑄錫鋅鉛青銅zcusn5pb5zn5砂模鑄造2622金屬模鑄造3226鑄鋁鐵青銅zcual10fe3砂模鑄造8057金屬模鑄造9064灰鑄鐵ht150砂模鑄造4028ht200砂模鑄造4834注:表中各種青銅的基本許用彎曲應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n=106時之值,當n≠106時,需將表中數(shù)值乘以壽命系數(shù)kfn;當n>25x107時,取n=25x107;當n<105時,取n=105。