蜗杆减速箱|蜗杆变速器-蜗杆传动强度计算方法-海洋传动

（一）受力分析

　　如图3－57所示的蜗杆传动中，在蜗杆与蜗轮的啮合点C上，作用着大小相等、方向相反的法向力F_n。这法向力F_n可以分解成三个互相垂直的分力：切向力F_t、轴向力F_x及径向力F_r。由于蜗杆轴与蜗轮轴交错成90°，故蜗杆切向力F_t1等于蜗轮轴向力F_x2，蜗杆轴向力F_x1等于蜗轮切向力F_t2，蜗杆径向力F_r1等于蜗轮径向力F_r2。它们分别是一对作用力与反作用力。即：

F_t1=F_x2=2T₁/d₁　　　　　(3-66)

F_t2=F_x2=2T₁/d₂　　　　　(3-67)

F_r2=F_r1=F_t2tga 　　　　 (3-68)

　　 式中 T₁、T₂--分别为作用在蜗杆与蜗轮上的转矩，T₂=iT₁；
　　　　　i--蜗杆传动的传动比；
　　　　　h--蜗杆传动效率；
　　　　　d₁、d₂--分别为蜗杆与蜗轮的分度圆直径；
　　　　　a--压力角，通常 a=20°。

（二）齿面接触强度计算

　　蜗杆一般为钢制，其强度较高，通常不损坏，故一般不进行强度计算。

　　蜗轮多数由青铜制造，青铜的强度与硬度比钢差。蜗轮轮齿损坏形式与齿轮相似，有齿面磨损、胶合、点蚀及齿根折断。其中胶合及磨损破坏较为常见。

　　胶合，磨损随滑动速度及接触应力的增大而加剧，为此，除选用减摩性材料和保证良好润滑外，还必须限制接触应力。因此，蜗轮齿面接触强度计算是蜗杆传动的重要部分。它的设计公式为

　　（3－69）

　　式中　T₂--作用在蜗轮上的转矩，N·mm；
　　　　　K--载荷系数，K＝1～1.4。当载荷平稳，滑动速度 v_s小于等于3m/s及精度较高时，取低值。
　　　　　[s]_H--蜗轮的许用接触应力，MPa，见表3－24。