蜗轮蜗杆设计计算校核

       蜗轮蜗杆副主要参数:公称模数16，蜗轮蜗杆头数1,蜗轮蜗杆齿数125，中心距1 140 mm，精度6级。蜗轮蜗杆尺寸小312X1 865.5 mm，蜗轮蜗杆尺寸小2 048 X小1 780X180 mm。

       蜗轮蜗杆材料采用ZCuAl10Fe4Ni4，蜗轮蜗杆材料采用38CrMoAI锻件，根据主要参数要求进行设计计算。校核参数选取情况如表2所列。

       将表1, 2参数带人式(1)一(3)得到如表3所列的强度校核结果。由表3可知，在表2参数的取值下，此次蜗轮蜗杆传动的各项目校核验算通过。

有限元分析

       运用有限元软件对半模转窗双导程蜗轮蜗杆副在额定工况载荷下啮合部位和轴承座的结构强度进行仿真校核，整体网格划分结果如图5所示。通过仿真结果检验其结构强度是否达到设计要求，同时对蜗轮蜗杆副的疲劳寿命进行分析计算。

啮合强度校核

       此次校核的内容为输出扭矩100 000 Nm时的啮合齿面的应力情况，不同部件的使用材料和许用应力分别为:双导程蜗轮蜗杆:20CrMnTi, 745 MPa;蜗轮蜗杆:铝青铜、200 MPa;轴承座:45号钢120MPa。

       齿轮啮合部位形变图如图6所示。由图可知，在额定载荷100 000 Nm的工况下，蜗轮蜗杆齿轮啮合部位最大形变为0.017 mm。某一时刻蜗轮蜗杆啮合面的应力分布情况分布如图7, 8所示。

       在轴承转动过程中，蜗轮蜗杆接触部位的应力会随着时间不断变化，蜗轮蜗杆、蜗轮蜗杆的应力变化曲线分别如图9,10所示。应力最大值出现在转动初期，其中蜗轮蜗杆啮合部位最大应力分196.72,244.9MPa。系统稳定后应力出现周期性起伏，蜗轮蜗杆啮合部位应力值稳定在175一190 MPa区间内。    单独提取固定端轴承座与浮动端轴承座的应力分布情况，结果如图11所示。校核结果如表4所列。http://www.zbdongxing.com/