驅(qū)動(dòng)副的設(shè)計(jì)常常出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)原件的壽命不相等。通過驅(qū)動(dòng)元件的強(qiáng)度匹配，可優(yōu)化此問題，從而提升齒輪驅(qū)動(dòng)壽命。從嚙合原理出發(fā)，通過改變通常的設(shè)計(jì)參數(shù)，使得蝸桿副設(shè)計(jì)既能滿足驅(qū)動(dòng)比及強(qiáng)度的要求，又能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊型，同時(shí)提升驅(qū)動(dòng)零件的嚙合強(qiáng)度匹配。研究了兩種參數(shù)修正方案：變模數(shù)及同時(shí)變壓力角的方法，以及單一變齒厚的方法。實(shí)踐證明了兩種方法的可行性和有效性。

  隨著刀具設(shè)計(jì)與制造水平的提升，機(jī)械設(shè)備加工能力的發(fā)展，以及程序化計(jì)算軟件的應(yīng)用于推廣，按照設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)理念逐漸發(fā)生改變。在機(jī)械驅(qū)動(dòng)中，常常存在驅(qū)動(dòng)嚙合副中的一方發(fā)生早起磨損，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失效。因此，驅(qū)動(dòng)副的設(shè)計(jì)不僅要滿足驅(qū)動(dòng)比的要求，也應(yīng)同時(shí)滿足強(qiáng)度相近、結(jié)構(gòu)緊湊等要求，以利驅(qū)動(dòng)副壽命的大化。

  針對(duì)諸如齒輪等驅(qū)動(dòng)副的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，外有大量研究。傳統(tǒng)的方法基于實(shí)驗(yàn)與解析法，這些年有限元法得到較采用，并深入研究了各種因素對(duì)強(qiáng)度的影響。如，在箱體尺寸限定條件下，對(duì)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)可以通過改變壓力角機(jī)模數(shù)，調(diào)整扁位系數(shù)，或者改變材料雞熱處理的方式，達(dá)到提驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)母的。

  本文中介紹了通過驅(qū)動(dòng)元件的強(qiáng)度匹配去提升齒輪驅(qū)動(dòng)壽命的兩種方法：一種在銅蝸桿與蝸桿的嚙合驅(qū)動(dòng)中，通過改變模數(shù)并同時(shí)修正壓力角，來提蝸輪的強(qiáng)度；另一種是塑料齒輪與金屬蝸桿的嚙合驅(qū)動(dòng)中，采用增大塑料齒輪齒厚而減薄蝸桿的齒厚來蝸桿副嚙合強(qiáng)度的匹配性。

  1.0 變模數(shù)及變壓力角設(shè)計(jì)；

  2.0 變齒厚設(shè)計(jì)；

  2.1 塑料齒輪非化設(shè)計(jì)；

  2.2 塑膠蝸輪與金屬蝸桿的強(qiáng)度匹配；

  結(jié)論：在中心距不變的前提下，也就是箱體的外形結(jié)構(gòu)不變，增大銅蝸輪的模數(shù)及壓力角，相應(yīng)減小蝸桿模數(shù)和壓力角，蝸桿副的嚙合強(qiáng)度明顯提。此外，塑料齒輪的齒厚增大，減薄蝸桿齒厚同樣增加了塑料齒輪與金屬蝸桿的使用壽命，這種方法不增加塑料齒輪的成本，適用于大批量生產(chǎn)。采用本文中我們所述方案，所研發(fā)的蝸桿副在越野汽車腳踏自動(dòng)收落架減速器得到了應(yīng)用，使用效果良好。

  兆威機(jī)電有限公司，是一家研發(fā)、生產(chǎn)齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的企業(yè)，擁有多年的齒輪驅(qū)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。為客戶提供驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、零件模具設(shè)計(jì)和制造、零件生產(chǎn)和集成裝配的服務(wù)。