增减而增减。 7.4 圆弧圆柱蜗杆传动设计计算
（二）圆弧圆柱蜗杆传动强度计算
圆弧圆柱蜗杆传动的受力情况与普通圆柱蜗杆传动相同，因此，其主要失效形式及设计准则也大体相同。由于蜗轮的强度相对较弱，因此主要对蜗轮进行强度计算。
在进行计算前，应具备的已知条件为输入功率P1，输入轴的转速n1，传动比i（或输出轴的转速n2）以及载荷的变化规律等。
根据功率P1、转速n1和传动比i，按图<齿面疲劳强度承载能力的线图>可以初步确定蜗杆传动的中心距a（用法举例：已知P1=53kW，i=10，n1=1000r/min，可按箭头方向沿虚线查得中心距a=200mm。），参考圆弧圆柱蜗杆减速器参数匹配>可确定该传动中蜗杆与蜗轮的主要几何参数，基本几何尺寸的计算关系式见表<圆弧圆柱蜗杆传动基本几何尺寸计算公式>。
图<齿面疲劳强度承载能力的线图>是按磨削的淬火钢蜗杆与锡青铜蜗轮制定的，在其它情况下，可传递的功率P1，随增减而增减。
1.校核蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数
在初步确定蜗杆传动的主要几何尺寸后，可按下式校核蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数SH：
式中：σH--蜗轮齿面接触应力，MPa；
σHlim--蜗轮齿面接触疲劳极限；
SHmin--最小安全系数，见下表；
最小安全系数SHmin
|
蜗杆的圆周速度/（m/s） |
>10 |
≤10 |
≤7.5 |
≤5 |
|
精度等级GB10089-88 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
SHlim |
1.2 |
1.6 |
1.8 |
2.0 |
蜗杆齿面接触应力 
式中: Ft2—蜗轮分度圆上的圆周力，N；
Zm—系数，
；
bm2—蜗轮平均齿宽，bm2≈0.45(d1+6m)；
Yz—蜗杆齿的齿形系数，见下表；
蜗杆齿的齿形系数YZ
|
tgγ |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1 |
|
YZ |
0.695 |
0.666 |
0.638 |
0.618 |
0.600 |
0.590 |
0.583 |
0.580 |
0.576 |
0.575 |
0.570 |
蜗轮齿面接触疲劳极限 
式中：K0—蜗轮与蜗杆的配对材料系数，见下表<蜗轮与蜗杆的配对材料系数K0>；
fh—寿命系数，见下面<寿命系数fh表>,
，其中Lh是设计时所要求的以小时为
单位的工作寿命；
fn—速度系数，当转速不变时，见下面<速度系数fn表>，当转速有变化时；
fw—载荷系数，当载荷平稳时，fw
=l；当载荷有变化时。
蜗轮与蜗杆的配对材料系数K0(MPa)
|
蜗杆材料 |
蜗轮齿圈材料 |
K0 |
蜗杆材料 |
蜗杆齿圈材料 |
K0 |
|
钢经淬火、磨削 |
锡青铜 |
7.84 |
钢经调质、不磨削 |
锡青铜 |
4.61 |
|
铜铝合金 |
4.17 |
铜铝合金 |
2.45 | ||
|
珠光体铸铁 |
11.76 |
铜锌合金 |
1.67 |
寿命系数fh
|
Lh/1000 |
0.75 |
1.5 |
3 |
6 |
12 |
24 |
48 |
96 |
190 |
|
fh |
2.5 |
2.0 |
1.6 |
1.26 |
1.0 |
0.8 |
0.63 |
0.50 |
0.40 |
速度系数fn
|
vs/(m/s) |
0.1 |
0.4 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
8.0 |
12 |
16 |
24 |
32 |
46 |
64 |
|
fn |
0.935 |
0.815 |
0.666 |
0.526 |
0.380 |
0.268 |
0.194 |
0.159 |
0.108 |
0.095 |
0.071 |
0.06 |
注：表中滑动速度vs参看下一节普通圆柱蜗杆传动、润滑及热平衡计算的图<蜗杆传动的滑动速度>。