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。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，包络蜗轮蜗杆装配，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，双包络蜗杆蜗杆，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。

TP系列平面二次包络蜗轮蜗杆减速机有四种类型：TPG、TPU、TPA、TPS。平面二次包络蜗轮蜗杆副在啮合过程中蜗杆和蜗轮同时有两条接触线进入工作区域。这和增加啮合齿数一样，可提高承载能力。精细磨削的蜗杆齿面，包络蜗轮，经过氮化热处理后精制而成，包络蜗轮减速机，齿面硬度高。高硬度的蜗杆在设计上保证有足够的刚性以致于它的弯曲和其它因素不影响啮合特性。

蜗轮蜗杆减速机基本结构主要由传动零件蜗轮蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件所构成。可分为有三大基本结构部:箱体、蜗轮蜗杆、轴承与轴组合。箱体是蜗轮蜗杆减速机中所有配件的基座，是支承固定轴系部件、保证传动配件正确相对位置并支撑作用在减速机上荷载的重要配件。蜗轮蜗杆主要作用传递两交错轴之间的运动和动力，轴承与轴主要作用是动力传递、运转并提***率。

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