圆柱蜗杆传动设计计算

普通圆柱蜗杆传动设计计算编号：12（双导程蜗杆）产品型号：YKS3116计算者：M零件件号：蜗杆/蜗轮61201/61101日期：2001.03.12注：“度.分秒”标注示例—56.0638表示56度6分38秒；35.596表示35度59分60秒（即36度）。项目符号数据几何参数：蜗杆类型ZN1（齿槽法向直廓蜗杆）旋向右旋模数（蜗杆轴向，蜗轮端面）m3.15mm蜗杆头数Z11蜗轮齿数Z253法向齿形角αn20度蜗杆分度圆直径d131.5mm蜗杆直径系数q10蜗轮名义分度圆直径d2166.95mm蜗杆传动标准中心距a099.225mm蜗杆传动中心距a145mm蜗轮变位系数x214.53175齿顶高系数h*a1齿厚增量系数（双导程蜗杆）Ks0.02顶隙系数c0.2蜗杆名义导程p9.89602mm蜗杆大导程p大9.99498mm蜗杆小导程p小9.79706mm蜗杆分度圆柱导程角γ5.71059度,5゜42′38″蜗杆大模数齿面导程角γ大5.76732度,5゜46′2″蜗杆小模数齿面导程角γ小5.65386度,5゜39′14″蜗杆齿顶高ha13.15mm蜗轮齿顶高ha248.925mm蜗杆齿根高hf13.78mm蜗轮齿根高hf2-41.995mm全齿高h6.93mm蜗杆齿顶圆直径da137.8mm蜗杆齿根圆直径df123.94mm蜗轮喉圆直径da2264.8mm蜗轮顶圆直径参考值de2271.1mm蜗轮齿根圆直径df2250.94mm蜗轮齿根圆环面半径r219.53mm蜗轮咽喉母圆半径rg212.6mm原始截面至薄齿端的计算长度Lg092.05mm原始截面至薄齿端的实际长度Lg30mm蜗杆螺牙计算总长L0133.79mm蜗杆螺牙实际总长L80mm蜗杆原始截面处法向弦齿厚sn10mm蜗杆原始截面处法向弦齿高hn13.152mm按述设定标准齿厚至薄齿端距离40.02mm蜗杆厚齿端最小齿槽底法向宽度bmin1.48mm蜗杆薄齿端最小齿顶法向宽度samin1.83mm蜗杆大模数齿面导圆柱半径rZ大0.326mm蜗杆小模数齿面导圆柱半径rZ小0.3244mm大齿螺旋线母线与端截面间的夹角19.89448度,19゜53′40″小齿螺旋线母线与端截面间的夹角19.89858度,19゜53′55″蜗轮齿宽角θ60度蜗轮轮缘宽度最小值B2min19.5mm蜗轮滚切时是否面切或装配干涉？否蜗轮滚切时是否根切？否总重合度:ε23.526传动效率:大模数齿面传动效率η大0.83小模数齿面传动效率η小0.828公差值：检验项目组合：蜗轮：ΔFP+ΔFPk+ΔfPt；蜗杆：Δfh+ΔfhL（单头蜗杆），ΔfPx+ΔfhL（多头蜗杆）；另外，3、4、5级蜗杆传动必须检验ΔFi'c+Δfi'c，并以此作为权威检验结果。第Ⅰ公差组精度等级3第Ⅱ公差组精度等级3第Ⅲ公差组精度等级3侧隙种类代号c图样标注3cGB10089—88蜗杆一转螺旋线公差fh0.0028mm必检蜗杆螺旋线公差fhL0.0056mm必检蜗杆轴向齿距极限偏差±fPx0.0019mm蜗杆轴向齿距累积公差fPxL0.0034mm蜗轮齿距累积公差FP0.011mm必检蜗轮k个齿距累积公差FPk0.006mm必检（k=8）蜗轮齿距极限偏差±fPt0.0028mm必检蜗杆传动的切向综合公差Fi'c0.0158mm必检蜗杆传动的一齿切向综合公差fi'c0.0048mm必检传动中心距极限偏差±fa0.013mm传动轴交角极限偏差±fΣ0.005mm传动中间平面极限偏移±fx0.0105mm蜗杆传动的接触斑点（沿齿高不小于）70%必检（沿齿长不小于）65%必检蜗杆齿厚公差Ts10.02mm蜗杆齿厚上偏差Ess1-0.121mm蜗杆齿厚下偏差Esx1-0.141mm传动的最小法向侧隙jnmin0.1mm传动的最大法向侧隙jnmax0.177mm蜗杆、蜗轮齿坯尺寸公差孔：IT4轴：IT4GB1800--79蜗杆、蜗轮齿坯形状公差孔：IT3轴：IT3GB1800--79蜗杆、蜗轮齿顶圆直径公差IT7蜗杆齿坯基准面跳动公差A:mm(基准面直径mm)B:mm(基准面直径mm)蜗轮齿坯基准面跳动公差A:mm(基准面直径mm)B:mm(基准面直径mm)速度：蜗杆转速n11200r/min蜗轮转速n222.6415r/min蜗杆名义分度圆线速度V11.979m/s蜗轮名义分度圆线速度V20.198m/s大模数齿面相对滑动速度V127.733m/s小模数齿面相对滑动速度V127.733m/s大模数齿面速度比V1大/V2大6.084小模数齿面速度比V1小/V2小6.855受力：蜗杆输入转矩T130N·m蜗杆输入功率P13.77kW蜗轮输出功率P23.129kW蜗轮输出转矩T21319.7N·m大模数齿面：齿面法向力Fn10879.46N蜗杆圆周力Ft1=-蜗轮轴向力Fx21278.92N蜗杆轴向力Fx1=-蜗轮圆周力Ft210144.93N蜗杆径向力Fr1=-蜗轮径向力Fr23720.99N小模数齿面：齿面法向力Fn11004.4N蜗杆圆周力Ft1=-蜗轮轴向力Fx21165.15N蜗杆轴向力Fx1=-蜗轮圆周力Ft210276.81N蜗杆径向力Fr1=-蜗轮径向力Fr23763.73N承载能力：蜗轮材料的许用接触应力[σ]H202.61N/mm2蜗轮齿面接触应力σH349.75N/mm2蜗轮齿面强度不足！蜗轮齿根的弯曲应力σb45.1N/mm2蜗轮齿根的极限弯曲应力σbmax30N/mm2蜗轮齿根弯曲强度的安全系数Sb0.67蜗轮齿根弯曲强度不足！普通圆柱蜗杆传动设计计算编号：12说明：本计算程序适用于圆柱蜗杆传动（ZA、ZN、ZK1型）设计计算（包括双导程蜗杆副），可进行几何参数的计算、几何特性的验算、受力分析和承载能力计算。还可根据输入的精度等级（设定为3、4、5、6、7、8级，分度圆直径800毫米以下，模数1至10毫米）和侧隙种类代号，自动生成有关公差数值。另外，设定蜗轮材料为锡青铜，离心浇铸，蜗杆为淬火钢；工作类型为Ⅰ类。引用标准：圆柱蜗杆基本齿廓GB10087--88，圆柱蜗杆、蜗轮精度GB10089--88主要参考书目：《机床设计手册》2零件设计（上册）1979年机械工业出版社《蜗杆传动手册》1990年华东化工学院出版社《齿轮手册》上册1990年机械工业出版社程序设计：邓时俊2001.05说明：请在兰色框中输入已定或初定数据（黄色框中为判断或参考数据）。输出数据在最后列表，可单独打印。产品型号：YKS3116计算者：M零件件号：蜗杆/蜗轮61201/61101日期：2001.03.12注：“度.分秒”标注示例—56.0638表示56度6分38秒；35.596表示35度59分60秒（即36度）。项目符号数据几何尺寸计算：蜗杆类型代号ZN1旋向代号（左旋为L，右旋为R）R模数（蜗杆轴向，蜗轮端面）m3.15mm蜗杆头数Z11蜗轮齿数Z253法向齿形角αn20度0.349066弧度蜗杆直径系数q0蜗杆名义分度圆直径理论值d10在下行输入蜗杆名义分度圆直径实际值d131.5mm蜗杆直径系数（按d1计算所得）q10蜗轮名义分度圆直径d2166.95mm蜗杆传动副标准中心距a099.225mm蜗轮变位系数初值x200.2蜗杆传动副计算中心距(按X20计算)a0'99.855mm实际采用的蜗杆传动副中心距a145mm145蜗轮变位系数(按实际中心距计算)x214.53175齿顶高系数h*a1注：一般为1.0，多头蜗杆可取0.8，高精度蜗杆可取1.2，1.4，1.6，1.8双导程蜗杆齿厚增量系数推荐值最大0.04最小0.02双导程蜗杆齿厚增量系数选取值Ks0.02顶隙系数c0.2注：一般为0.2蜗轮轮齿的计算宽度b2020.895蜗轮计算齿宽角（按b20计算）θ083.11度蜗轮齿宽角选取值θ60度注：动力传动70—110度，运动传动45—60度。蜗轮轮缘宽度最小值（按θ计算）B2min19.5mm原始截面至薄齿端的计算长度Lg092.05mm原始截面至薄齿端的实际长度Lg30mm蜗杆螺牙计算总长L0133.79mm蜗杆螺牙实际总长L74mm蜗杆原始截面处法向弦齿厚计算值Asn1a4.784mm按L/2处轴向齿厚为标准齿厚计算蜗杆原始截面处法向弦齿厚计算值Bsn1b4.923mm按原始截面轴向齿厚为标准齿厚计算蜗杆原始截面处法向弦齿厚设定值sn1注：如不输入，则默认上面的sn1a数值。上述设定值情况下标准齿厚至薄齿端距离37.01mm验算蜗杆厚齿端最小齿槽底法向宽度bmin1.54mm验算蜗杆薄齿端最小齿顶法向宽度samin1.89mm蜗轮齿宽角θ83.11度蜗轮滚切时是否发生面切或装配干涉？否蜗杆厚齿端最小齿槽底法向宽度bmin1.54mm蜗杆薄齿端最小齿顶法向宽度samin1.89mm蜗轮滚切时是否根切？否注：按滚刀齿顶高增加0.1模数考虑蜗轮齿顶是否变尖？否总重合度ε大23.526ε小24.714蜗杆转速(不验算承载能力不输入)n11200r/min蜗杆输入转矩T130N·mP3.77kWT30N·m蜗杆名义分度圆线速度v11.979m/s齿面相对滑动速度v127.733m/s蜗轮材料的许用接触应力[σ]H202.61N/mm2蜗轮齿面接触应力σH349.75N/mm2蜗轮齿面强度不足！蜗轮齿根的弯曲应力σb45.1N/mm2蜗轮齿根的极限弯曲应力σbmax30N/mm2蜗轮齿根弯曲强度的安全系数Sb0.67蜗轮齿根弯曲强度不足！第Ⅰ公差组精度等级33第Ⅱ公差组精度等级3第Ⅲ公差组精度等级3侧隙种类代号c蜗杆基准面直径A：B：mm蜗轮基准面直径A：B：mm蜗杆齿厚调整量△s0.197920337两齿面模数与名义模数的差值△m0.0315大模数m大3.1815小模数m小3.1185蜗杆大模数齿面直径系数q小9.90099蜗杆小模数齿面直径系数q大10.10101蜗轮大模数齿面分度圆直径d2大168.6195蜗轮小模数齿面分度圆直径d2小165.2805蜗轮大模数齿面节圆直径d2'大260.16953蜗轮小模数齿面节圆直径d2'小256.83053蜗杆大模数齿面节圆直径d1'大29.8305蜗杆小模数齿面节圆直径d1'小33.1695蜗轮大模数齿面变位系数x2大14.38787蜗轮小模数齿面变位系数x2小14.67853蜗杆名义导程p9.89602蜗杆大导程p大9.99498蜗杆小导程p小9.79706蜗杆分度圆柱导程角γ0.099668652弧度,5.710593度,5゜42′蜗杆大模数齿面分度圆柱导程角γ大0.100658653弧度,5.767316度,5゜46′蜗杆小模数齿面分度圆柱导程角γ小0.098678456弧度,5.653859度,5゜39′蜗杆大模数齿面节圆柱导程角γ'大0.106250942弧度,6.087731度,6゜5′蜗杆小模数齿面节圆柱导程角γ'小0.093741542弧度,5.370995度,5゜22′蜗轮大模数齿面分度圆端面压力角α大0.350699986弧度,20.09363度,20゜5′蜗轮小模数齿面分度圆端面压力角α小0.350636101弧度,20.08997度,20゜5′蜗轮大模数齿面名义分度圆端面压力角α0大0.322254602弧度,18.46383度,18゜27′蜗轮小模数齿面名义分度圆端面压力角α0小0.377028128弧度,21.60212度,21゜36′蜗轮大模数齿面基圆直径db大158.35605蜗轮小模数齿面基圆直径db小155.22391蜗杆齿顶高ha13.15蜗轮齿顶高ha248.925蜗杆齿根高hf13.78蜗轮齿根高hf2-41.995全齿高h6.93蜗杆齿顶圆直径da137.8蜗杆齿根圆直径df123.94蜗轮喉圆直径da2264.8蜗轮顶圆直径参考值de2271.1蜗轮齿根圆直径df2250.94蜗轮齿根圆环面半径r219.53蜗轮咽喉母圆半径rg212.6蜗轮齿宽（蜗轮轮齿的计算宽度）b2020.895蜗轮计算齿宽角θ01.4505弧度,83.11