蜗轮蜗杆传动强度的个人见解（未完）

frazil · 发表于 2011-11-3 13:26:33

低速机械传动（蜗轮蜗杆）设计的一些见解。

做了一段时间低速的传动设计，开始是按照机械设计手册上的参数及公式计算的。设计出来的东西简直大得不得了。例如有一款减速器，按照最有利的情况进行设计，中心距为100多，但是实际上中心距30就就可以达到设计要求了。按照体积上来看，传动件的使用高空间至少减小到原来的1/9，理论上最大减少到1/27,。也就是说，我们设计的机械很多时候是傻大粗，而日本等国的机械小巧精致，功能却不比我们差。

这里面牵涉到计算理论问题，特别是接触问题，实际上对于一些运行时间很短，运转次数很少，运转频率很低的机械，现有理论计算是有问题的。比如接触计算，只有两种，点蚀和胶合，而对材料进行疲劳计算可以发现，点蚀是不需要的，胶合也不需要，因为瞬时温度很低，即闪温很低。应该计算的是接触应力分解之后按照各个强度理论是否达标，还有材料的断裂强度（细小损伤）。这些在现有蜗轮蜗杆传动理论中都没有应用，不能不说是一个缺陷。

frazil · 发表于 2011-11-3 14:28:11

第二方面是接触材料的问题，后面会讲。第三方面，除了接触强度计算有问题外，还有弯曲疲劳强度的问题。对于低速的设计，我们如果用书上的那一套理论，计算出来的东西就太大了。比如一台减速器，如果使用频率极低，例如控制作用，每次使用的时间也很短。这样的话，在使用弯曲疲劳强度计算，那就与实际情况相差很远了，这时候应该考虑静强度和应力集中的影响，采用静力学的算法。这种计算应该可以更贴近实际，该省材的省材，该加强的加强，失效理论不同了，再采用那套设计方法，可能得到的数据既浪费，又不安全。

2266998 · 发表于 2011-11-3 15:32:08

精玩蜗轮/蜗杆，就要从根本上甩开现在的所谓公式，这些公式都是早年由当年的天才分析的，严格说，都不适应今天的技术发展了

一是玩数学，玩包络，通过数学模型就知道接触状况，各种偏差对于包络的影响，比如接触斑的位移与曲面曲率的问题，

二是玩材料，什么材料其硬度梯度是如何分布的？其内应力是如何分布与扩散的？知道这个就知道到底会不会坏？一个材料不是越硬越好，是综合性能的评价，

三是玩摩擦，蜗轮、蜗杆是一种滑移传动，理解滑动、表面剪切力，力对于基体的扩散，就可以分析寿命，

四，要知道世界怎么玩，米国在玩滚动蜗轮面，那个典型东西的承载力可以提高许多倍，以后是一个发展方向，

bubu01 · 发表于 2011-11-3 17:44:21

frazil 发表于 2011-11-3 14:28
第二方面是接触材料的问题，后面会讲。第三方面，除了接触强度计算有问题外，还有弯曲疲劳强度的问题。对于 ...

机械设计手册在这方面并不是给专业的传动零件工程师用的，好的减速机供应商有转速跟额定扭矩的关系表，安全系数范围，轴向和径向载荷的值，短时使用与长期运转的的载荷区间，甚至有精度与载荷关系的曲线。有些参数供应商展示的时候只是在他们电脑上看看或者在自己笔记本上手绘。
所以这些零件传动要更精密设计的话，最好跟专业供应商配合比较好

黄风云 · 发表于 2011-11-4 13:18:34

顶，向大家好好学习，以后努力

jany770880520 · 发表于 2011-11-4 14:33:50

学习了，分也赚了，很好！

______待续╮ · 发表于 2011-11-4 19:02:32

顶啊学习了，分也赚了，很好！

电动小短裤 · 发表于 2012-6-10 22:14:25

mark！

wisdoms · 发表于 2012-9-14 17:21:57

学习了，这两天选用蜗轮蜗杆减速器弄得很麻烦，找不到合适的，尺寸太大了，

手心的鱼 · 发表于 2012-9-14 23:38:39

特定的使用条件，特定的材料，需要特定的设计，但不一定适合于通用型的设备！

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