自转模的设计与计算（说明书+cad图纸）
5.1 蜗轮蜗杆的设计计算
5.1.1 蜗轮蜗杆的材料及特性
5.1.1.1 蜗杆的选择
按蜗杆形状不同可分为圆柱蜗杆，环面蜗杆，锥蜗杆。由于刀具的加工位置的不同，圆柱蜗杆又有阿基米德蜗杆（ZA型）、渐开线蜗杆（ZI型）、法向直廓蜗杆（ZN型）。在设计过程中选用，阿基米德蜗杆。
5.1.1.2 精度等级的选择
蜗杆可以在车床上切制，也可以在特种铣床上用圆盘铣刀或指形铣刀铣制。由于蜗杆传动啮合轮齿的刚度较齿轮传动大，所以制造精度对传动的影响比齿轮传动更加明显。蜗杆传动制定了12个精度等级，对于动力传动，要按照6到9级的精度制造。在设计过程中，选用等级为7级的精度。适用范围中等功率的蜗杆传动。
5.1.1.3 材料的选择及结构
考虑到蜗杆传动难于保证高的精度，滑动速度又较大，以及蜗杆变形等因素，故蜗杆蜗轮都不能用硬材料制造，通常情况，蜗轮应该用减摩性良好的软材料来制造。
蜗轮材料，通常只蜗轮齿冠部分的材料。参照课本《机械设计》中的表13.2，选用铸锡青铜材料。蜗杆材料参照课本《机械设计》中的表13.3选用45#钢，表面淬火，硬度45HRC-55HRC，表面粗糙度1.6-0.8μm。
蜗轮蜗杆都采用整体式。
5.1.2 蜗轮蜗杆的计算
5.1.2.1 蜗轮蜗杆的计算
设 伺服电机输出功率P1=6 kW，转速n1=1200 r/min，传动比i=10，预期寿命12000h
初选[d1/a]值
当量摩擦系数： 设Vs=4 m/s-7 m/s 查表13.6 取最大值
μv=0.03
ρv=1.72o
选[d1/a]值： 在图13.11的i=10线上选取A点，查得
[d1/a]=0.4 r=22o (z1=4) η1=0.88
中心距计算
蜗轮转矩： T1=9.55×106 η3i=420200 N•mm
使用系数： 查表12.9，得KA=1.1
转速系数： Zn=( +1)-1/8=0.71
Zn=0.71
弹性系数： 根据蜗轮副材料查表12.9
ZE=147
寿命系数： Zh=1.13≤1.6
接触系数： 由图13.12，Zρ=2.85
接触疲劳极限： 查表13.2，σHlim=265MPa
接触疲劳最小安全系数： 自定，SHlim=1.1
中心距： a=
=144mm
取a=160mm
传动基本尺寸
蜗杆头数： 由表13.11，查得γ=22o，z1=4
取z1=4
蜗轮齿数： z2=i•z1=40
模数： m=(1.4～1.7)a/ z2 =5.6~6.8
取m=6.3
蜗杆分度圆直径： d1= [d1/a]=64
取 d1=63mm
蜗轮分度圆直径： d2=m•z2=252
取d2=257mm
蜗杆导程角： tanγ= z1m/ d1=0.4
γ=21.8o
蜗轮宽度： b2=2m(0.5+ )
=48.08mm
取b2=48mm
蜗轮圆周速度： v1=
v1=3.95m/s
相对滑动速度：
vs=4.25m/s
当量摩擦系数： 查表13.6，得
μv=0.021
ρv=1.200
齿面接触疲劳强度验算
许用接触应力：
[δH]=173MPa
最大接触应力：
δH=140.07≤[δH] 合格
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