2024齿轮蜗杆副承载能力计算.docx

提供PDF版齿轮蜗杆副承载能力计算前言III引言IV1范围12规范性引用文件13术语、定义和符号11I术语和定义1R9符号14一般注意事项71.I蜗轮承战能力评级标准7I7方法依据813绝对卷数和相对参数的概念8<4适用范国9IS有效范围9i6系统注意事项10I7计算方法A、B、C10IR射标蜗杆副115己知JR1151输入变量11安全系数126应力计算中的力、速度和其他参数128. I总述12R2轮齿作用力1267分度圆直径上的滑动速度14A4物理多数14An平均接触应力计算17K6平均油膜厚度计算17R7磨横物进计018R润滑剂运动黏度计算187效率和功率损失187I总述1879总效率197R总功率损失1974蝌杆副效率2075啮合功率损失238磨损承载能力23q.I总述23工2磨投安全系数24Rq期望磨拐盘24RI许阳磨摘盘27RS针时特定试脸的计算方法调整279齿面接触承载能力（抗点蚀）27QI总述27QI点蚀安全系数279?实际接触应力28Q1接触应力极限值28QS针时特定式般的计算方法调整2910纲杆轴变形29inI总述29m?变形安全系数29In1实际变形量291.I变形极限3011齿根强度30I1.I轮齿断裂安全系数30I1.9实际齿根应力30I1.1齿根剪切应力极限31I1.I针对特定试验的计算方法调整3412温度安全系数34121飞溅润滑的温度安全系数34I99喷油润滑的温度安全系数3513蜗轮本体温度的确定3613I飞溅泄滑的蜗轮本体税度36115喷油润滑的蝌轮本体温度37附录A（费科性）物理参数的说明38附录B（规苑性）舂数的确定方法39附录C（规范性）根据弹性流体润滑（EH1.）理论计算油膜性度-13附录D（规范性）磨损轨迹的定义45附录E（资料性）磨损计算说明47附录F资料性）齿根强度说明48附录G（资料性）根据试验结果调整时标期杆制公式49附录H（资料性）高点蚀风险的性杆刚寿命估算51附录I（资料性）实例53PH录J（资料性）一系列工作情况下的极限承载能力示例M参考文献66I1.本文件是为B1.柱蜗杆传动的设计及校核而制定.本文件只有在蜗仟与蜗轮齿面共扼时适用，即期杆和蜗轮滚刀具的齿麻等关键参数相同，且蜗轮与蜗杆齿面间接触良好、运动平整。本文件适用于ISQTR10828中定义的ZA、ZCZkZN和ZK鞭眼柱期杆传动，在满足以上三个条件时，蜗轮与蜗杆的制造方法不受限制.由于我杆传动副的软枇齿面复杂多变，为了确保妫杆和蜗轮的配合良好，殷希望蜗杆和蝌轮由同制造商完成，在本文件中，蜗杆传动的许用转掂受到期什和期轮的齿面应力（磨损或点蚀）或弯曲应力（强度）、期杆变形或热极限的影响。一套期杆制的承我能力是由工况和6.4的规范计算所褥到的.齿轮蜗杆副承载能力计算1的困本文件给出了圆柱蜗杆副承裁能力的计算公式，涵了有关齿面磨损、齿面点蚀、蜗杆变形、轮齿断裂和M度的载荷评跳评级.本文件不涉及胶合和其他失效模式。对于蚊荷评级和设计流程,本文件适用于齿面讨动速度也这25ms和重合度e>2.1.对于磨损的载荷评级和设计流程，本文件适用于齿面滑动速度*>0.1nVs,对于依据本文件选祥尺寸、润滑剂或材料的原则与建以应用于中心印。N5Omm.当中心即“<50mm时,采用本文件的方法A-选择适当的承栽能力计算方法需要具备定的知识和经袈。本文件仅供具有丰富实践经公H能够对彳j关因索作出明智判断的齿轮设计师使用，而不适合缺乏必要经蛉的人员。见4.九重要提示：蜗杆副的几何形状非淮复杂.建议本文件的使用者要确保已经建立了一个相匹配的几何机构，2规葩性引用文件卜列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件,其G新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO1122-1齿轮术语和定义笫1部分：几何学定义(V1.KabuIarj-ofgeartermsPartI:Definitionsre1.atedtogcomc<ry>注：GB>T3374.12010术iff和定义第1.部分：儿何学定义(ISO1)22-1:199».IOT)ISO1122-2齿轮术谱和定义第2部分：蝎轮娴杆几何学定义<Vocabu1.aryofgearterms-Pan1:Definitionsre1.atedtowormgeargcomcry)击GWr337422011齿轮术语和定义第2一分:蜗蝌杆几何学定义(ISou2221999IDT)ISO6336-6Ca1.cu1.ationof1.oadcapacityofspurandhe1.ica1.gearsPart6:Ca1.cu1.ationofservice1.ifeundervariab1.e1.oad注：GB.T5480.62018M汾轮和斜齿轮承战能力让肾第6却分变故荷条件内的使用力命计©<ISO6356:2006.IDT)DIN3974-1蜗杆和朋杆的精度第1部分：通IIJ基础(Accuracyofw(>eisandwormgearsParti:Genera1.bases>DIN3974-2期杆和锅杆的精度第2部分：任俣整的公差(AccuraCyCfVVOrm$andWormgearsPart2:To1.erancesforindividua1.e11on>>3术语、定义和符号?1术语和定义ISoII22-1和ISOII22-2界定的以及下列术谙和定义适用于本文件.3 .1.1实际螂杆副actua1.gear按照本文件设计的胡杆副.?：符号注：适当侪祝下,本文件中的符号与IsOTO1.中的一致.表1婿杆副相关符号符号定义除也图/表4tt录公式a中心此mm图Ia设计蜗杆副中心距mm图1maa：油治浪咬系数(IIS)J124对标蝌杆刚中心距mm图10v工作或试验用和杆期的中心距mm表4加H纲枪仃效也宽mm标准蝌轮有效曲宽mm(10)Z蜗检轮缘宽境mm<I32>加林技接触区半宽mmWD<D.2>a寻热系数133滴的比热容（用于喷油洞/温度计算）W”kgK(I28>Ca压粘指数的接近值m1.N(22)/(24)d,期杆齿项B1.et径mm(89)d立纲把网攻网直径nunda纲枪H大外径mmdF接触线上承较力的微分N图B.2(B.3)d/接地线段长境的微分mm(B.1.>-<B.6)4期杆齿根H1.直径mm<I(M>财他齿IU（W也径mm<1.1.1.>de1.纲杆分慢IWM径mmdn2蜗轮分屋RI小彼mm(41)(43)dnX对标蝌杆副的蝠杆分度KiH径mm表4<44>.<45>dn2X对标爆H网的蜗轮分度网直径mm表4X方向的单位矢量mm(B.4)Ji，求解收小平均涧沿油映以度替数的蜗轮比宽至数(16)£求解平均样航应力备数的纲轮由宽系数(17)V设计蝌杆删与对标期杆别的相对偏走图1M谀计蝌杆副与对标蜗杆B1.中心距的相对偏32图Iv设计端杆制与工作蜗杆别或试验蜗杆JW中心距的相时伸空图Ih轴向截面上的蜗杆分度网齿顶高mm<86)f1.nn最小涡滑油旗厚度n(CJ)htthf城小平均冽而油朦“慢m(21)最小平均润满油股修度影政(14)，15¼对标蜴杆副的最小平均润滑触值原度参数表4k洞滑剂常数PK(27)/(29>纲杆轴由撞跨距mm(103)1.1.2蜗杆轴支捶点到毂荷作用点的距离mm图5<IO3>ET轴向横数mmArm”材料粮耗极限mg（部）AS齿原损髭量mm(HI)An容许的齿原损耗最mmM11法向量(B.5)t帆杆轮转速min,PHM隹应力Nmm7(B1.)/(B.6)p1*r林会应力,总接珀K域平均位NJmiM<B.7)p.平均林兹应力夺教(1.1.>(12)/(B.8),mr对标蜗杆网的平均林效应力整数我4q娴杆）KHMnun/从焰轮轴到按较点B的半径mm<B.4)眼极面上蜗轮齿的平均优极用度mm(H1.)九】编效而上纲轮齿的平均t%根厚度mm(HI)B期会前转中,财佗蜗H书找接触点区域的沿动轨迹长度（H部）mm<D.3>/(DS)SpI平均沿动轨选mm(D.7)Xn2«4轮分度M1.H役处的齿球nun(HI)SK轮缘以及mm图6(IB)/W期望寿命内的优物轨迹mm(30)/<D.1>d帕极面上的蟒杆M1.ynun*mI轴极面上的蟒杆M1.乎东i一(HI)$平均Jtt动轨母爵数<I7)/<18)/(D.8)$;对标知H副的平均滑动轨迹参数衣4AS齿厚损耗城(111)51.m容许怵屏损耗崎<87)/(1.1.1.>rttfcf接触时间S<D.2)U齿数比(1)UI对标知轮箱的厉数比表4VI螭H«1齿面点的速哎m图B1.V:爆轮演片面点的速度m图B1.YM垂直接触线方向上的纲杆速度分I1Vm图B.2仁垂直接触级方向上的财轮速僮分»m图B.2(D.2)%齿而上用1，接性妙方向的滑动速度m<D.3>(D,5>(D.6>1.分度Mhf径处的甜功速度m<9)/<49)/(50)/(51)/<H.2>/(H.3)/(H.5)k咨学渐动速度Ink（H.2）（H.5）%法向和速度11V(I1.)/(C.4>Xi纲轮变位杀数21.纲杆头数W期轮齿致一