数控回转工作台设计建模仿真+CAD图纸+答辩PPT(8)
根据GB/T10085—1988的推荐，采用渐开线蜗杆。
2、 选择材料
考虑到蜗杆传动效率不大，速度只是中等，故蜗杆用45号钢；为达到更高的效率和更好的耐磨性，要求蜗杆螺旋齿面淬火，硬度为45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。
3、 按齿面接触疲劳强度设计
根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距：
a≥∛(KT_2 〖((Z_E Z_ρ)/[σ_H ] )〗^2 ) （3.17）
（1）确定作用在蜗轮上的转距T_2。
选定z_1=1，估取效率η=0.7，则
T_2=9.55×〖10〗^6 P_2/n_2 =9.55×〖10〗^6 Pη/n_2 =9.55×〖10〗^6×(1×0.7)/16 N∙mm=417813N∙mm （3.18）
（2）确定载荷系数T
因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K_β=1；由表选取使用系数K_█(A@)=1.15；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数K_V=1.05；则
K=K_A K_β K_V=1.15×1×1.05≈1.21
（3）确定弹性影响系数Z_E
因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和蜗杆相配，故Z_E=160MPa^(1/2)。
（4）确定接触系数Z_ρ
先假设蜗杆分度圆直径d_1和传动中心距a的比值d_1/a=0.35，从而可查得Z_ρ=2.9。
（5）确定许用应力[σ_H]
根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，从而可查得蜗轮的基本许用应力[σ_H]'=268MPa。
应力循环次数：
N=60njL_h=60×16×1×(2×8×300×10)=4.61×〖10〗^7
因为电动刀架中蜗轮蜗杆的传动为间隙性的，故初步定位、其寿命系数：
K_HN=√(8&〖10〗^7/(4.61×〖10〗^7 ))=0.8261（3.19）
则 [σ_H ]=K_HN∙[σ_H ]^'=0.8261×268MPa=221MPa
（6）计算中心距
a≥∛(KT_2 〖((Z_E Z_ρ)/[σ_H ] )〗^2 )=∛(1.21×417813〖((160×2.9)/221)〗^2 ) mm=130.619mm （3.20）
取中心距a=200mm，因i=63，故从表中取模数m=5mm，蜗杆分度圆直径d_1=50mm，这时=d_1/a=0.25，从而可查得接触系数Z_ρ^'=2.74，因为Z_ρ^'<Z_ρ，因此以上计算结果可用。
（4） 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸
（1） 蜗杆
中心距 a= + )=182.5mm
蜗杆分度圆直径 d_1=50mm；
蜗杆轴向齿距 p_a=πm=15.708mm；
直径系数 q=10；
齿顶圆直径 d_a1=d_1+2h_a1=60mm；
齿根圆直径 d_f1=d_1-2(h_a1+c)=38mm；
蜗杆轴向齿厚 s_a=π/2 m=7.8538mm。
（2） 蜗轮
蜗轮齿数 z_2=63；
蜗轮分度圆直径 d_2=mz_2=5×63mm=315mm
蜗轮齿顶圆直径 d_a2=(315+2×5)mm=325mm
蜗轮齿根圆直径 d_f2=d_2-2h_f2=(315-2×1.2×5)mm=303mm
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