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。斜齿平面蜗轮蜗杆传动是由日本左藤于1952年发明的，适用于中、小传动比，小传动比I=10。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，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，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。

减速比挑选有较大规模 　　在规划中运用平面二次包络蜗杆通过简略的添加头数，使其传动比可具有较大规模，因此在一个单级减速机中有较大的传动比挑选。 高质量的原料及热处置办法 　　平面二次包络减速机中的蜗杆是高质量珞钼钢通过离子氮化处置，蜗轮是离心铸造锡青铜或铝青铜制成，可获习惯重载场合以及具有非常高的运用寿命。但由于在多头小速比的场合，平面二次包络环面蜗轮蜗杆会产生蜗杆齿面根切和边齿齿顶变尖等现象，而且头数越多越严重，因此，一般速比不能小于8，按正常情况只能做到5个头。  布局紧凑合理 　　平面二次包络减速机能传递很高的功率，且在与一样功用商品比照有非常紧凑的机身布局，节约空间。  节约能量 　　平面二次包络减速机节能的特色非常明显，尤其在长时期工作时格外明显。

     齿轮箱的结构：试验研究表明，采用圆筒形箱体对减震有利，在其他条件相同的情况下，普通结构齿轮箱体的噪声级比圆筒形箱体噪声级平均高6dB。因此，一般只对蜗轮轮齿进行承载能力计算和蜗杆传动的抗胶合能力计算计算准则：开式传动中主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断，要按齿根弯曲疲劳强度进行设计。对齿轮箱体进行共振测试，找出共振位置，增加适当的筋条（板），可以明显地减少振动，降低噪声。多级齿轮传动时要求瞬时传动比的变化尽量小，已保证传动平稳，冲击及振动小，噪声低。

     在选择用不同结构形式的齿轮时，对其特定结构建立声辐射模型，进行动力学分析，对齿轮传动系统噪声进行预先评估。减速机不能放置太久，超过3-6个月时，而油封在没有浸入润滑的情况下，我们建议减速机用户更换油封。以便根据使用者的不同要求（使用场所，是否无人操作，是否在城区内，地上、地下建筑物有无特定要求，是否有噪声防护，或无其他特定要求）去满足。