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数控车床加工厂蜗杆传动的强度计算与设计

来源:云更新 时间:2021-06-03 09:05:41 浏览次数:

    1.数控车床加工厂蜗杆传动的失效形式、设计准则    1)失效形式    和齿轮传动一样,蜗杆传动的失效形式主要有胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断等。由于数控车床加工厂蜗杆传动啮合面间的相对滑动......

1.数控车床加工厂蜗杆传动的失效形式、设计准则    1)失效形式

和齿轮传动一样,蜗杆传动的失效形式主要有胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断等。由于数控车床加工厂蜗杆传动啮合面间的相对滑动速度较大,效率低,发热量大,在润滑和散热不良时,胶合和磨损为主要失效形式。

2)数控车床加工厂设计准则

由于数控车床加工厂蜗轮无论在材料的强度和结构方面均较蜗杆弱,所以失效多发生在蜗轮轮齿上,设计时只需要对蜗轮进行承载能力计算。由于目前对胶合与磨损的计算还缺乏适当的方法和数据,因而还是按照齿轮传动中弯曲和接触疲劳强度进行。数控车床加工厂蜗杆传动的设计准则为;闭式蜗杆传动按蜗轮轮齿的齿面接触疲劳强度进行设计计算,按齿根弯曲疲劳强度校核,并进行热平衡验算;开式蜗杆传动,按保证齿根弯曲疲劳强度进行设计。

2.数控车床加工厂蜗杆和蜗轮材料的选择

由失效形式知道,蜗杆、蜗轮的材料不仅要求有足够的强度,更重要的是具有良好的磨合(跑合)、减磨性、耐磨性和抗胶合能为等。

数控车床加工厂蜗杆一般是用碳钢或合金钢制成。高速重载蜗杆常用的金属材料有15Cr或20C

R、20CrMnTi等,并经渗碳淬火;也可以40钢、45钢或40Cr合金钢并经淬火。这样可以提高表面硬度,增加耐磨性。数控车床加工厂通常要求蜗杆淬火后的硬度为40HRC~55HRC,经氮化处理后的硬度为55HRC~62HRC。一般不太熏要的低速中载的蜗杆,可采用40钢、45钢,并经调质处理,其硬度为2ZOHBS~300HBS。

常用的数控车床加工厂蜗轮材料为铸造锡青铜( ZCuSniOPl,ZCuSn5Pb52n5)、铸造铝铁青铜(ZCuAIiOiOFe3)及灰铸铁(HT150、HT200)等。锡青铜耐磨性,但价格较高,用于滑动速度大于3m/s的重要传动;铝铁青铜的耐磨性较锡青铜差一些,但价格便宜,一般用于滑动速度小于4m/s的传动;如果滑动速度不高(小于2m/s),对效率要求也不高时,可以采用灰铸铁。为了防止变形,常对蜗轮进行时效处理。