據(jù)表2可知蝸輪蝸桿在不同嚙合位置的角度關(guān)系。并隨著載荷從10%上升至100%，可以確定塑料蝸輪在整個(gè)載荷變化過程中，其應(yīng)力與變形的情況。同樣采用數(shù)值插值分析方法，可以近似確定蝸輪蝸桿在任一嚙合位置，任一載荷范圍內(nèi)，塑料蝸輪的應(yīng)力值以及變形量(見圖6-8所示)。
   

    2.2結(jié)果分析
   
    1)塑料蝸輪與鋼制蝸桿在嚙合溫度100℃下，在變形云圖3上可以明顯看出，載荷下齒廓的接觸區(qū)域?yàn)闄E圓形區(qū)域，這與常溫下情況相同。表明齒輪在本體溫度場(chǎng)下，塑料蝸輪鋼制蝸桿傳動(dòng)也遵循赫茲接觸理論，觸理論，即:當(dāng)兩個(gè)光滑曲面接觸時(shí)，在接觸點(diǎn)附近可近似處理成兩個(gè)拋物曲面接觸。施加載荷后，在接觸點(diǎn)處形成一個(gè)接觸橢圓區(qū)域。
   
    2)在10%載荷到40%載荷下，由于塑料材料具有戮彈性的特性，塑料蝸輪齒頂易產(chǎn)生接觸破壞，其超過了極限應(yīng)力值103 MPa。并且載荷主要集中在塑料輪齒2、齒3和齒4，隨著蝸輪嚙合位置的不同，輪齒的載荷分布比例也發(fā)生變化;當(dāng)載荷大于12 N·m時(shí)一(大于40%載荷)，輪齒5或齒1也進(jìn)人嚙合狀態(tài)。由圖5中的齒3可知，在塑料蝸輪接觸齒廓發(fā)生接觸破壞之后，即接觸應(yīng)力大于材料極限應(yīng)力，則隨著載荷的進(jìn)一步增大，在該接觸處的最大應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)下降。
   
    3)比較蝸輪在100℃嚙合溫度和常溫下分析的有限元結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，塑料蝸輪最大應(yīng)力變化極小，而對(duì)塑料蝸輪的嚙合齒面最大變形量增加了5%。
   
    4)從圖6至圖8可得，由于塑料蝸輪材料較低的彈性模量，在蝸輪嚙合過程中易發(fā)生接觸破壞，從而該齒廓上產(chǎn)生塑性變形，隨著載荷的增加，輪齒由點(diǎn)嚙合變化為多對(duì)齒嚙合，重合度和接觸區(qū)域面積的增加，使得齒廓變形與承載能力趨于平衡。
   
    3結(jié)束語(yǔ)
   
    通過對(duì)塑料蝸輪與鋼制蝸桿傳動(dòng)嚙合的數(shù)值模擬，研究得到了在兩種溫度場(chǎng)下塑料齒輪傳動(dòng)嚙合的力學(xué)性能優(yōu)缺點(diǎn)。為此類傳動(dòng)的設(shè)計(jì)制造提供有價(jià)值的參考。