圓柱蝸桿傳動設(shè)計(jì)計(jì)算

1、 普通圓柱蝸桿傳動設(shè)計(jì)計(jì)算,編號：,12,8044*,8044*,說明：本計(jì)算程序適用于圓柱蝸桿傳動（ZA、ZN、ZK1 型）設(shè)計(jì)計(jì)算（包括雙導(dǎo)程蝸桿副），可進(jìn)行幾何參, 數(shù)的計(jì)算、幾何特性的驗(yàn)算、受力分析和承載能力計(jì)算。 還可根據(jù)輸入的精度等級 （設(shè)定為 3、4、5、, 6、7、8 級，分度圓直徑 800 毫米以下，模數(shù) 1 至 10 毫米）和側(cè)隙種類代號，自動生成有關(guān)公差數(shù)值。, 另外，設(shè)定蝸輪材料為錫青銅，離心澆鑄，蝸桿為淬火鋼；工作類型為類。,引用標(biāo)準(zhǔn)：圓柱蝸桿 基本齒廓 GB 10087-88， 圓柱蝸桿、蝸輪 精度 GB 10089-88,主要參考書目：機(jī)床設(shè)計(jì)手冊 2 零件設(shè)計(jì)（

2、上冊） 1979年 機(jī)械工業(yè)出版社, 蝸桿傳動手冊 1990年 華東化工學(xué)院出版社, 齒輪手冊 上冊 1990年 機(jī)械工業(yè)出版社, 程序設(shè)計(jì)：鄧時(shí)俊 2001. 05,說明：請?jiān)谔m色框中輸入已定或初定數(shù)據(jù)（黃色框中為判斷或參考數(shù)據(jù)）。, 輸出數(shù)據(jù)在最后列表，可單獨(dú)打印。, 產(chǎn)品型號：,YKS3116,計(jì)算者：,M, 零件件號：蝸桿/蝸輪,61201/61101,日 期：,2001.03.12,注：“度.分秒”標(biāo)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）。, 項(xiàng) 目,符號, 數(shù), 據(jù),幾何尺寸計(jì)算：,蝸桿類型代號,ZN1,旋向代號（左旋為 L，

3、右旋為 R）,R,模數(shù)（蝸桿軸向，蝸輪端面）,m,3.15,mm,蝸桿頭數(shù),Z1,1,蝸輪齒數(shù),Z2,53,法向齒形角,n,20,度,0.34906585,弧度,蝸桿直徑系數(shù),q0,蝸桿名義分度圓直徑理論值,d10,在下行輸入,蝸桿名義分度圓直徑實(shí)際值,d1,31.5,mm,蝸桿直徑系數(shù)（按d1計(jì)算所得）,q,10,蝸輪名義分度圓直徑,d2,166.95,mm,蝸桿傳動副標(biāo)準(zhǔn)中心距,a0,99.225,mm,蝸輪變位系數(shù)初值,x20,0.2,蝸桿傳動副計(jì)算中心距(按X20計(jì)算),a0,99.855,mm,實(shí)際采用的蝸桿傳動副中心距,a,145,mm,145,蝸輪變位系數(shù) (按實(shí)際中心距計(jì)算),

4、x2,14.53175,齒頂高系數(shù) ,h*a,1,注：一般為 1.0，多頭蝸桿可取 0.8，高精度蝸桿可取 1.2， 1.4， 1.6， 1.8,雙導(dǎo)程蝸桿齒厚增量系數(shù)推薦值,最大,0.04,最小,0.02,雙導(dǎo)程蝸桿齒厚增量系數(shù)選取值,Ks,0.02,頂隙系數(shù),c,0.2,注：一般為 0. 2,蝸輪輪齒的計(jì)算寬度,b20,20.895,蝸輪計(jì)算齒寬角（按 b20 計(jì)算）,0,83.11,度,蝸輪齒寬角選取值,60,度,注：動力傳動70110度，運(yùn)動傳動4560度。,蝸輪輪緣寬度最小值（按計(jì)算）,B2min,19.5,mm,原始截面至薄齒端的計(jì)算長度,Lg0,92.05,mm,原始截面至薄齒端

5、的實(shí)際長度,Lg,30,mm,蝸桿螺牙計(jì)算總長 ,L0,133.79,mm,蝸桿螺牙實(shí)際總長,L,74,mm,蝸桿原始截面處法向弦齒厚計(jì)算值A(chǔ),sn1a,4.784,mm,按 L/2 處軸向齒厚為標(biāo)準(zhǔn)齒厚計(jì)算,蝸桿原始截面處法向弦齒厚計(jì)算值B,sn1b,4.923,mm,按原始截面軸向齒厚為標(biāo)準(zhǔn)齒厚計(jì)算,蝸桿原始截面處法向弦齒厚設(shè)定值,sn1,注：如不輸入，則默認(rèn)上面的 sn1a 數(shù)值。,上述設(shè)定值情況下標(biāo)準(zhǔn)齒厚至薄齒端距離,37.01,mm,驗(yàn)算蝸桿厚齒端最小齒槽底法向?qū)挾?bmin,1.54,mm,驗(yàn)算蝸桿薄齒端最小齒頂法向?qū)挾?samin,1.89,mm,蝸輪齒寬角,83.11,度,蝸輪

6、滾切時(shí)是否發(fā)生面切或裝配干涉？,否,蝸桿厚齒端最小齒槽底法向?qū)挾?bmin,1.54,mm,蝸桿薄齒端最小齒頂法向?qū)挾?samin,1.89,mm,蝸輪滾切時(shí)是否根切？,否,注：按滾刀齒頂高增加 0.1 模數(shù)考慮,蝸輪齒頂是否變尖？,否,總重合度,大,23.526,小,24.714,蝸桿轉(zhuǎn)速(不驗(yàn)算承載能力不輸入),n 1,1200,r/min ,蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩,T 1,30,Nm,P,3.77,kW,T,30,Nm,蝸桿名義分度圓線速度,v1,1.979,m/s,齒面相對滑動速度,v12,7.733,m/s,蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力,H,202.61,N/mm2,蝸輪齒面接觸應(yīng)力,H,349.7

7、5,N/mm2,蝸輪齒面強(qiáng)度不足！,蝸輪齒根的彎曲應(yīng)力,b,45.1,N/mm2,蝸輪齒根的極限彎曲應(yīng)力,bmax,30,N/mm2,蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù),S b,0.67,蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度不足！,第公差組精度等級,3,3,第公差組精度等級,3,第公差組精度等級,3,側(cè)隙種類代號,c,蝸桿基準(zhǔn)面直徑,A：,B：,mm,蝸輪基準(zhǔn)面直徑,A：,B：,mm,蝸桿齒厚調(diào)整量,s,0.197920337,兩齒面模數(shù)與名義模數(shù)的差值,m,0.0315,大模數(shù),m大,3.1815,小模數(shù),m小,3.1185,蝸桿大模數(shù)齒面直徑系數(shù),q小,9.90099,蝸桿小模數(shù)齒面直徑系數(shù),q大,10.10101,

8、蝸輪大模數(shù)齒面分度圓直徑,d2大,168.6195,蝸輪小模數(shù)齒面分度圓直徑,d2小,165.2805,蝸輪大模數(shù)齒面節(jié)圓直徑,d2大,260.16953,蝸輪小模數(shù)齒面節(jié)圓直徑,d2小,256.83053,蝸桿大模數(shù)齒面節(jié)圓直徑,d1大,29.8305,蝸桿小模數(shù)齒面節(jié)圓直徑,d1小,33.1695,蝸輪大模數(shù)齒面變位系數(shù),x2大,14.38787,蝸輪小模數(shù)齒面變位系數(shù),x2小,14.67853,蝸桿名義導(dǎo)程,p,9.89602,蝸桿大導(dǎo)程,p大,9.99498,蝸桿小導(dǎo)程,p小,9.79706,蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角,0.099668652,弧度,5.710593137,度,5,42,38,

9、蝸桿大模數(shù)齒面分度圓柱導(dǎo)程角,大,0.100658653,弧度,5.767315997,度,5,46,2,蝸桿小模數(shù)齒面分度圓柱導(dǎo)程角,小,0.098678456,弧度,5.653859044,度,5,39,14,蝸桿大模數(shù)齒面節(jié)圓柱導(dǎo)程角,大,0.106250942,弧度,6.087730529,度,6,5,16,蝸桿小模數(shù)齒面節(jié)圓柱導(dǎo)程角,小,0.093741542,弧度,5.370994696,度,5,22,16,蝸輪大模數(shù)齒面分度圓端面壓力角,大,0.350699986,弧度,20.09362908,度,20,5,37,蝸輪小模數(shù)齒面分度圓端面壓力角,小,0.350636101,弧度,

10、20.08996874,度,20,5,24,蝸輪大模數(shù)齒面名義分度圓端面壓力角,0大,0.322254602,弧度,18.46382864,度,18,27,50,蝸輪小模數(shù)齒面名義分度圓端面壓力角,0小,0.377028128,弧度,21.6021205,度,21,36,8,蝸輪大模數(shù)齒面基圓直徑,db大,158.35605,蝸輪小模數(shù)齒面基圓直徑,db小,155.22391,蝸桿齒頂高,ha1,3.15,蝸輪齒頂高,ha2,48.925,蝸桿齒根高,hf1,3.78,蝸輪齒根高,hf2,-41.995,全齒高,h,6.93,蝸桿齒頂圓直徑,da1,37.8,蝸桿齒根圓直徑,df1,23.94

11、,蝸輪喉圓直徑,da2,264.8,蝸輪頂圓直徑參考值,de2,271.1,蝸輪齒根圓直徑,df2,250.94,蝸輪齒根圓環(huán)面半徑,r2,19.53,蝸輪咽喉母圓半徑,rg2,12.6,蝸輪齒寬（蝸輪輪齒的計(jì)算寬度）,b20,20.895,蝸輪計(jì)算齒寬角,0,1.4505,弧度,83.11,度,蝸輪輪緣寬度最小值,B20,19.5,蝸輪齒寬角選取值,1.047197551,弧度,60,度,L大1,12.35,L小1,7.18,L大2,82.15,L小2,83.99,比較 L大2與 L小1，大者為 La,La,82.15,比較 L小2與 L大1，大者為 La,La,83.99,嚙合線長度,La

12、,166.14,調(diào)整長度,Lp,9.9,工藝長度,Lt,19.79,原始截面至薄齒端的計(jì)算長度,Lg0,92.05,原始截面至薄齒端的實(shí)際長度,Lg,30,蝸桿螺牙計(jì)算總長 ,L0,133.79,54.495,54.495,蝸桿螺牙實(shí)際總長,L,74,A: 設(shè)定螺牙長度一半處為標(biāo)準(zhǔn)齒厚 m /2,4.948,蝸桿原始截面處齒厚,4.808,蝸桿原始截面處法向弦齒厚,sn1a,4.784,蝸桿原始截面處法向弦齒高,hn1a,3.152,B: 設(shè)定螺牙原始截面處為標(biāo)準(zhǔn)齒厚 m /2,4.948,4.948,（非雙導(dǎo)程分度圓齒厚）,蝸桿原始截面處法向弦齒厚,sn1b,4.923,4.923,（非雙導(dǎo)

13、程法向弦齒厚）,蝸桿原始截面處法向弦齒高,hn1b,3.152,3.152,（非雙導(dǎo)程法向弦齒高）,蝸桿原始截面處法向弦齒厚設(shè)定值,sn1,4.784,蝸桿原始截面處法向弦齒高,hn1,3.152,上述設(shè)定值情況下標(biāo)準(zhǔn)齒厚至薄齒端距離,37.01,蝸桿厚齒端最小齒槽底法向?qū)挾?bmin,1.54,蝸桿薄齒端最小齒頂法向?qū)挾?samin,1.89,蝸輪滾切時(shí)不根切的最少齒數(shù),Z2min,24,蝸桿齒面名義導(dǎo)圓柱半徑,r Z,0.3252,0.8148,0.3252,蝸桿大模數(shù)齒面導(dǎo)圓柱半徑,r Z大,0.326,0.8253,0.326,蝸桿小模數(shù)齒面導(dǎo)圓柱半徑,r Z小,0.3244,0.80

14、44,0.3244,螺旋線母線與端截面間的名義夾角, T ,0.347260128,弧度,19.89653971,度,19,53,48,大齒螺旋線母線與端截面間的夾角, T 大,0.34722412,弧度,19.89447661,度,19,53,40,小齒螺旋線母線與端截面間的夾角, T小,0.347295788,弧度,19.89858292,度,19,53,55,蝸輪滾切時(shí)是否面切或裝配干涉,A,0.117,說明：當(dāng)AA時(shí)，則不面切或干涉,A,1.508,重合度計(jì)算：,大模數(shù)齒面端面重合度,t大,23.368,小模數(shù)齒面端面重合度,t小,24.556,大模數(shù)齒面軸向重合度,x大,0.158,

15、小模數(shù)齒面軸向重合度,x小,0.158,大模數(shù)齒面總重合度,大,23.526,小模數(shù)齒面總重合度,小,24.714,速度計(jì)算：,傳動比,i12,53,蝸桿轉(zhuǎn)速,n1,1200,r/min,蝸輪轉(zhuǎn)速,n2,22.6415,r/min,蝸桿名義分度圓線速度,v1,1.979,m/s,蝸輪名義分度圓線速度,v2,0.198,m/s,蝸桿大模數(shù)齒面節(jié)圓線速度,v1大,1.874,m/s,蝸桿小模數(shù)齒面節(jié)圓線速度,v1小,2.084,m/s,蝸輪大模數(shù)齒面節(jié)圓線速度,v2大,0.308,m/s,蝸輪小模數(shù)齒面節(jié)圓線速度,v2小,0.304,m/s,大模數(shù)齒面齒面相對滑動速度,v12,7.733,m/s,

16、大模數(shù)齒面齒面相對滑動速度,v12,7.733,m/s,大模數(shù)齒面速度比 v1大/v2大 ,6.084,小模數(shù)齒面速度比 v1小/v2小,6.855,傳動效率計(jì)算：,齒面磨擦系數(shù),f,0.018,0.018,*,大模數(shù)齒面?zhèn)鲃有?大,0.83,小模數(shù)齒面?zhèn)鲃有?小,0.828,受力分析：,蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩,T1,30000,Nmm,蝸桿輸入功率,P1,3.77,k W,蝸輪輸出功率,P2,3.129,k W,蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩,T2,1319700,Nmm,大模數(shù)齒面：,齒面法向力,Fn,10879.46,N,蝸桿圓周力 Ft1 = - 蝸輪軸向力 Fx2,1278.92,N,蝸桿軸向力 Fx1 =

17、 - 蝸輪圓周力 Ft2,10144.93,N,蝸桿徑向力 Fr1 = - 蝸輪徑向力 Fr2,3720.99,N,小模數(shù)齒面：,齒面法向力,Fn,11004.4,N,蝸桿圓周力 Ft1 = - 蝸輪軸向力 Fx2,1165.15,N,蝸桿軸向力 Fx1 = - 蝸輪圓周力 Ft2,10276.81,N,蝸桿徑向力 Fr1 = - 蝸輪徑向力 Fr2,3763.73,N,承載能力計(jì)算：,蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力,H,202.61,N/mm2,K1,1,K2,0.9,K3,1.25,K4,0.95,蝸輪齒面接觸應(yīng)力,H,349.75,N/mm2,K5,0.77,K6,0.857758621,K7,

18、0.6,K8,1,0.77,0.77法向模數(shù),mn,3.1344,K,0.423529041,Km,1,ZE,160,ZZ,0.04,*,*蝸輪齒根的彎曲應(yīng)力,b,45.1,N/mm2,KV,0.97,KN,0.832193266,H0,251,蝸輪齒根的彎曲應(yīng)力（考慮重合度）,b,11.62,N/mm2,b2h,22.84605448,K,3.880288649,蝸輪齒根的極限彎曲應(yīng)力,bmax,30,N/mm2,蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù),Sb,0.67,公差值選取計(jì)算：,d2 / 2,262.24,蝸輪 k 個(gè)齒弧長 k =,8,79.17,蝸桿一轉(zhuǎn)螺旋線公差,f h,2.8,*,*,蝸

19、桿螺旋線公差,f hL,5.6,*,*,蝸桿軸向齒距極限偏差, f Px,1.9,*,*,蝸桿軸向齒距累積公差,f PxL,3.4,*,*,蝸輪齒距累積公差,FP,11,11,*,*,*,*,蝸輪 k 個(gè)齒距累積公差,FPk,6,*,*,*,*,*,蝸輪齒距極限偏差, f Pt,2.8,2.8,*,*,*,*,*,*,蝸輪齒形公差,f f2,4,4,*,*,*,*,*,*,蝸輪齒圈徑向跳動公差,Fr,8,8,*,*,*,*,*,*,蝸輪切向綜合公差,Fi,15,蝸輪傳動的一齒切向綜合公差,f i,4.1,蝸桿傳動的切向綜合公差,Fic,15.8,蝸桿傳動的一齒切向綜合公差,f ic,4.8,傳

20、動中心距極限偏差, f a,13,*,*,*,*,傳動軸交角極限偏差, f ,5,*,*,*,*,*,傳動中間平面極限偏移, f x,10.5,*,*,*,*,蝸桿傳動的接觸斑點(diǎn) （沿齒長不小于）,65,%, （沿齒高不小于）,70,%,傳動的最小法向側(cè)隙,jnmin,100,100,100,100,100,*,*,*,*,蝸桿齒厚公差,Ts1,20,蝸桿齒厚上偏差中的誤差補(bǔ)償部分,Es,15,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,蝸桿齒厚上偏差,Ess1,-121,蝸桿齒厚下偏差,Esx1,-141,傳動的最大法向側(cè)隙,jnmax,177,蝸輪齒厚公

21、差,Ts2,38,38,*,*,*,*,*,*,蝸桿、蝸輪齒坯尺寸公差,孔：,IT4,軸：,IT4,蝸桿、蝸輪齒坯形狀公差,孔：,IT3,軸：,IT3,蝸桿、蝸輪齒頂圓直徑公差,IT7,蝸桿齒坯基準(zhǔn)面跳動公差,A:,B:,*,*,*,*,蝸輪齒坯基準(zhǔn)面跳動公差,A:,B:,*,*,*,*,以下是輸出數(shù)據(jù)，請打?。?, 普通圓柱蝸桿傳動設(shè)計(jì)計(jì)算,編號：,12, （雙導(dǎo)程蝸桿）, 產(chǎn)品型號：,YKS3116,計(jì)算者：,M, 零件件號： 蝸桿 / 蝸輪,61201/61101,日 期：,2001.03.12,注：“度.分秒”標(biāo)注示例 56.0638 表示56度6分38秒；35.596 表示35度59

22、分60秒（即36度）。, 項(xiàng) 目,符號, 數(shù), 據(jù),幾何參數(shù)：,蝸桿類型,ZN1,（齒槽法向直廓蝸桿）,旋向,右 旋,模數(shù)（蝸桿軸向，蝸輪端面）,m,3.15,mm,蝸桿頭數(shù),Z1,1,蝸輪齒數(shù),Z2,53,法向齒形角,n,20,度,蝸桿分度圓直徑,d1,31.5,mm,蝸桿直徑系數(shù),q,10,蝸輪名義分度圓直徑,d2,166.95,mm,蝸桿傳動標(biāo)準(zhǔn)中心距,a0,99.225,mm,蝸桿傳動中心距,a,145,mm,蝸輪變位系數(shù),x2,14.53175,齒頂高系數(shù) ,h*a,1,齒厚增量系數(shù) （雙導(dǎo)程蝸桿）,Ks,0.02,頂隙系數(shù),c,0.2,蝸桿名義導(dǎo)程,p,9.89602,mm,蝸桿大

23、導(dǎo)程,p大,9.99498,mm,蝸桿小導(dǎo)程,p小,9.79706,mm,蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角,5.71059,度,5,42,38,蝸桿大模數(shù)齒面導(dǎo)程角,大,5.76732,度,5,46,2,蝸桿小模數(shù)齒面導(dǎo)程角,小,5.65386,度,5,39,14,蝸桿齒頂高,ha1,3.15,mm,蝸輪齒頂高,ha2,48.925,mm,蝸桿齒根高,hf1,3.78,mm,蝸輪齒根高,hf2,-41.995,mm,全齒高,h,6.93,mm,蝸桿齒頂圓直徑,da1,37.8,mm,蝸桿齒根圓直徑,df1,23.94,mm,蝸輪喉圓直徑,da2,264.8,mm,蝸輪頂圓直徑參考值,de2,271.1,mm

24、,蝸輪齒根圓直徑,df2,250.94,mm,蝸輪齒根圓環(huán)面半徑,r2,19.53,mm,蝸輪咽喉母圓半徑,rg2,12.6,mm,原始截面至薄齒端的計(jì)算長度,Lg0,92.05,mm,原始截面至薄齒端的實(shí)際長度,Lg,30,mm,蝸桿螺牙計(jì)算總長 ,L0,133.79,mm,蝸桿螺牙實(shí)際總長,L,74,mm,蝸桿原始截面處法向弦齒厚,sn1,0,mm,蝸桿原始截面處法向弦齒高,hn1,3.152,mm,按述設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)齒厚至薄齒端距離,37.01,mm,蝸桿厚齒端最小齒槽底法向?qū)挾?bmin,1.54,mm,蝸桿薄齒端最小齒頂法向?qū)挾?samin,1.89,mm,蝸桿大模數(shù)齒面導(dǎo)圓柱半徑,r Z

25、大,0.326,mm,蝸桿小模數(shù)齒面導(dǎo)圓柱半徑,r Z小,0.3244,mm,大齒螺旋線母線與端截面間的夾角,19.89448,度,19,53,40,小齒螺旋線母線與端截面間的夾角,19.89858,度,19,53,55,蝸輪齒寬角,60,度,蝸輪輪緣寬度最小值,B2 min,19.5,mm,蝸輪滾切時(shí)是否面切或裝配干涉？,否,蝸輪滾切時(shí)是否根切？,否,總重合度:,23.526,傳動效率:,大模數(shù)齒面?zhèn)鲃有?大,0.83,小模數(shù)齒面?zhèn)鲃有?小,0.828,公差值：,檢驗(yàn)項(xiàng)目組合：蝸輪：FP + FPk + fPt ； , 蝸桿：fh + fhL（單頭蝸桿），fPx + fhL（多頭蝸桿）；

26、, 另外，3、4、5 級蝸桿傳動必須檢驗(yàn)Fic + fic ，并以此作為權(quán)威檢驗(yàn)結(jié)果。,第公差組精度等級,3,第公差組精度等級,3,第公差組精度等級,3,側(cè)隙種類代號,c,圖樣標(biāo)注,3,c,GB 1008988,蝸桿一轉(zhuǎn)螺旋線公差,f h,0.0028,mm,必檢,蝸桿螺旋線公差,f hL,0.0056,mm,必檢,蝸桿軸向齒距極限偏差, f Px,0.0019,mm,蝸桿軸向齒距累積公差, f PxL,0.0034,mm,蝸輪齒距累積公差,FP,0.011,mm,必檢,蝸輪 k 個(gè)齒距累積公差,FPk,0.006,mm,必檢 （k =,8,）,蝸輪齒距極限偏差, f Pt,0.0028,mm,必檢,蝸桿傳動的切向綜合公差,Fic,0.0158,mm,必檢,蝸桿傳動的一齒切向綜合公差,f ic,0.0048,mm,必檢,傳動中心距極限偏差, f a,0.013,mm,傳動軸交角極限偏差, f ,0.005,mm,傳動中間平面極限偏移, f x,0.0105,mm,蝸桿傳動的接觸斑點(diǎn) （沿齒高不小于）,70%,必檢, （沿齒長不小于）,65%,必檢,蝸桿齒厚公差,Ts1,0.02,mm,蝸桿齒厚上偏差,Ess1,-0.121,mm,蝸桿齒厚下偏差,Esx1,-0.141,mm,傳動的最小法向側(cè)隙,jnmin,0.1,mm,傳動的最大