蜗轮蜗杆的设计计算

1、根据GB/10085-1988推荐采用渐开线蜗杆（ZI）。

2、根据传动功率不大，速度中等，蜗杆45钢，因为希望效率高些，耐磨性好，故蜗杆螺旋 齿面要求淬火，硬度45-55HRC，蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1金属铸造，为节约贵重金的有色金属。仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100铸造。

3、按持卖你接触疲劳强度进行设计 a3KT2(zEzP2]) [H]（1）作用在蜗轮上的转矩T2

66 按Z1=2 ，=0.8 T2=9.5510p2/n2=9.55100.70.8/62=86258Nmm

（2）确定载荷系数K，取KA=1.15 K=1 Kv=1.05

所以得K= KA KKv =1.1511.05=1.21 （3）确定弹性影响系数ZE=160MPa （铸锡青铜蜗轮与钢蜗杆相配） （4）确定接触系数Zp 假设

12d1=0.35 从表11-18查得Zp=2.9 a（5）确定接触应力[H]

根据材料ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，从表11-7查得蜗轮许用应力[H]=268MPa N=60jn2Lh=6016246720=1.7410

710'寿命系数KHN=8=067则 [H] =KHN[H]=0.67268=179.56MPa 81.74108'（6）计算中心距 a31.2186258(1602.92]) =88.6

179.56 取a=100.因为i-15 故从表11-15中取模数m=5 d1=50mm 这时

d150'==0.5 从图11-18，可查的接触系数Z=2.6<2.9,所以计算结果可用。 a1004、蜗杆蜗轮的主要参数

（1）蜗杆：轴向齿距Pa=15.7得直径系数q=10 齿顶园直径da1=60，齿根圆df1=38，分度圆导角r=11 18 36 ，蜗杆轴向齿厚Sa=5/2=7.85mm （2）蜗轮

齿数Z2 =31 变位系数x2=-0.500 验算传动比i=Z2/Z1=31/2=15.5

误差为

15.515=3.33%，在允许范围内，所以可行。 15蜗轮分度圆直径d2=mZ2=531=155mm 蜗轮喉圆直径da2=d2+2ha2=155+25=165mm 蜗轮齿根圆直径df2=d2+2hf2=155-21.25=143mm 蜗轮喉母圆半径rg2=a-

11da2=100-155=22.5mm 225、校核齿根弯曲疲劳强度 F=

1.53KT2YFa2Y[F]

d1d2m=31/ cos11.31= 32.88

当量齿数Zv2=

Z2cos11.31根据x2=-0.5 Zv2=32.88从图11-19查得齿形系数YFa2=3.3

Y=1-r/140=1-11.31/140=0.9192

F=[F]KFN，2从11-8查得ZCuSn10P1制造蜗轮时许用弯曲应力[F]=56MPa寿命系数

610KFN=9=0.5

1.74108F=

1.531.21862583.30.9192=11.26MPa，弯曲强度满足要求。

155505tan

tanv fv与相对滑动系数vs有关 =2.5m/s

6、验算效率

 =（0.95~0.96）

已知r=11.31 v=arctan fv

vs=

d1n1601000cos=

50961601000cos11.31从表11-18中用插值法查得fv=0.0204 v=1.168代入=0.86大于原来估计，因此不用从新计算