機(jī)械設(shè)計(jì)-蝸桿習(xí)題與參考答案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)-蝸桿習(xí)題與參考答案習(xí)題與參考答案一、選擇題丄k占齒輪傳動相比較, 動的優(yōu)點(diǎn)。動效率高 動比大 數(shù),蓋 間平面3不能作為蝸桿傳 A傳動平穩(wěn)，噪聲小B.傳右可產(chǎn)生自鎖D.傳A.法面B.端面蝸桿直徑系數(shù)q=-A. q=d!mC. q=a/dC.中B.q=dmq=a/m 桿直徑系釵屈,J7 , A捷高 減小十亠C.不變 增大也WM/J) 桿頭菇在亦A. 降低C 提高，6 桿頭數(shù)減小十亠C.不變 增大也可能減小D.驟他條件相同時,當(dāng)其他條件相同時,當(dāng)其他條件相同時,O增加蝸B.D.增加蝸B.D.增加蝸B.D.7在瞬桿傳動中，當(dāng)其他條件相同時，減少蝸 桿頭數(shù)斗婭十宀亠 有利于材E桿加工C.有利于

2、提賁8趙的蝸桿。單頭、關(guān)導(dǎo)C.多頭、棍9蝸枉有利于爲(wèi)加工C.有利于蝸輪j10翦于矍桿加工 體養(yǎng)現(xiàn)自鎖 動效率重物用的手動蝸桿傳動，宜采用頭、小導(dǎo)程角、小導(dǎo)程角I的標(biāo)準(zhǔn)化，是為了A. 40CrC. ZCuSnlOPl1=1GCrl5LY1211蝸輪常用材料是A.B. GCrl5LY1212采月雜 僅對蝸輪徘彳羯I .13 jM位后使傳動比減小桿傳動，則變14動速度的C. ZCuSnlOPl3B.D.B.D.B.D.B.40CrD.B.B.系數(shù)兀隨齒面相對滑減小可能器大魯M_ 15 o 增加蝸桿駅減小直徑索16閉A.增大D.傳動效率的最有效的方法D.蝸輪輪齒折膠合、疲罷17薩大模數(shù)加處大直徑系數(shù)q

3、鯉磨損 點(diǎn)蝕的主要失效形式是D.計(jì)算蝸桿傳動比是錯誤的。1=3 1/3 2B.1= Z1i=dl/d2力， 徑向力Fri :19dmd (itanz)；其中有二人 A. 個三個D豐黑銅和鋁合金鋼和鋼D. Z= / 幾Fti圓戛徑計(jì)算公坯：(a) di=mqi (b)di=/w勺；(c)(d)；,(e) di=2a/ (i+l)o 是錯誤的。B.兩個卡舉箱理想的材料組合是A圓周出用在蝸桿上的三個嚙合分 大。FtiB.C.D.MMHNMNi二、填空題直謚與阿基米德 越2在蝸g霸S3ZFai=l 800N 9 圓周力 jFti= 則作用在蝸程L禺軸由Ft2二 徑 蝸祥傳動的滑動速度越大,所選潤滑油的

4、粘 度值應(yīng)越25寧祁傳動中，產(chǎn)生自鎖的條件 F 蝸輪輪齒的失效形畜 尊稈仙在當(dāng)面間有較皆 、,所以更蓉魯舉 “經(jīng)十迤盟蝸村傳動僅改變的尺寸，而的尺寸不變。和|lFti的方向十込姿丄世蠅枉傳動中，蝸輪螺旋線的方向與蝸桿螺 豐旋嘯備E所受的I 總是與亠圭動時，蝸輪分度圓 效率，應(yīng)選用括 30 囂仆間平昨 蝸輪的 前攀粽跣二定，而增33蝸桿分度圓直徑dl= 直徑d一634頭蝸桿；35數(shù)至d 筆if, ?39 勺=2 , I m=8mm 分度I mm： 億= 和_26是為了需谿J出發(fā)點(diǎn)建:現(xiàn)廊選用,應(yīng)采用準(zhǔn)模數(shù)是直從d,二廠F嚴(yán)蝸輪的播懿魏傳距a 7蝸輪分度面上橡旋角.直紜d、=;梟動比i=碩F基米德

5、蝸桿傳動變位的主要目的是為了 丑二在鋰行蝸桿傳動設(shè)計(jì)時，口通篡蝸輪齒數(shù) 輪際施角0pwggyqiiKO45 應(yīng)程用螺旋線的為向46蝸桿傳動中,_般情況下的材料強(qiáng)輪齒的強(qiáng)度計(jì)算。鮎為標(biāo)準(zhǔn)值的 畀麟施疇錨輪男帕輪 狷受的軸向力幾1與蝸輪 話動相比有何特點(diǎn)？常用 魏目的是什么？變位蝸 ?為?為什2F門=27； a = 2Td、= 2T/wW；藉入的3 蝸 =0.82, =4 = &i5W/(m2 ( 議紜蝸桿傳動，蝸桿 ；心24,石=2, m=10mm.=8 淬火50HRC,， 包并査得N=l(f你年工隹300 ,，壽齋為10年。麻這堪示：接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算式為1=20 to并已知：Ze=血頂頁、0.

6、 =11018”。II 8h?桿編導(dǎo)程角 y= 140210 9當(dāng)量摩擦角10轉(zhuǎn)籍盤關(guān)能讀桿傳動，蝸桿豐勒N m=4 mm,壓力角2蝎輪，=20 ,頭數(shù)詰2置 傳動的嚙合效率 = 0.75。(1)(2)動。已知模數(shù) m=8 mm0i=8O mm, Z1=l2=40=10,蝸輪齒數(shù)$=54,睢廖申總Uh刪團(tuán)1卿翩淞口C50HRC,_!l久=0.99 945鋼暫瞬屢7, = 0.99 o 試求： 輪輪齒齪向及= 0.99 o作髀(2(3) if孩74a-#lfe)o)r/mi料為 ZCuSnlOPl,(工業(yè)用電74 人=113 000N mm, mm, 0=10,乙=3,乙= HRO45, 知 丫

7、 = 18。26,6、(1)(2)(3)9=今乙=57。蝸輪材料用ZCuSnlOPl,P. = lo20x o 試求：和力率;130, o )?蝸桿主動，輸入轉(zhuǎn)矩 1=1 460r/min, m=5 乩鋼施電題73題75圖tgSIL按圖示柱螺旋角B ; 2）蝸輪的分度圓直徑d2和蝸桿傳動中心距a。 解答：1）確定蝸桿傳動基本參數(shù)m=d i/q=80/10=8mmZ2=i Zi=18X2=36/ = aictaii(Z1 / q) = aictan(l /10 = 11 18362）求d2和中心距13a ； d2=Z2m=36 X 2=288mma =m（q+Z2）/2=8 X （10+36）/

8、2=184=184mm2.分析與思考：蝸輪蝸桿傳動正確嚙合條件如何？為什么將蝸桿分度圓直徑di定為標(biāo)準(zhǔn)值？答：蝸輪蝸桿傳動正確嚙合條件為：a（ll=al2=a = 20 ； mal=inl2 = m； P=/o將蝸桿分度圓直徑山定為標(biāo)準(zhǔn)值的目的是：減少蝸輪滾刀的數(shù)目，便于刀具標(biāo)準(zhǔn)化。78.圖中蝸桿主動，試標(biāo)出未注明的蝸桿（或蝸輪）的螺旋線方向及轉(zhuǎn)向，并在圖 中繪出蝸桿、蝸輪嚙合點(diǎn)處作用力的方向（用三個分力：圓周力Ft、徑向力F“軸向 力F。表示）。12a)b)c)題圖13題解分析：根據(jù)蝸桿傳動嚙合條件之一：0=7和螺旋傳動原理一出未注明的蝸桿（或蝸輪）的螺旋線方向及轉(zhuǎn)向；再根據(jù)蝸桿（主動）與蝸

9、輪嚙合點(diǎn)處各作用力的方向 確定方法，定出各力方向如題解圖所示。3分析與思考：（1）碾輪的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)如何確定？（2）蝸桿（主動）與蝸輪嚙合點(diǎn)處各作用力的方向如何確定？答：（1）蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向：當(dāng)蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向和螺旋線方向已知時，蝸輪的旋轉(zhuǎn) 方向可根據(jù)螺旋副的運(yùn)動規(guī)律來確定。（2）各力方向確定：圓周力（蝸桿Ft2 （蝸輪）-蝸桿為主動件受到的阻力，故與其轉(zhuǎn)向m方向相反。 蝸輪為從動件受到的是推力故與其轉(zhuǎn)向H2方向相同。徑向力FrFn、齊2分別沿蝸桿、蝸輪的半徑方向指向各自的輪心幾1 （蝸桿）一一根據(jù)蝸桿的螺旋線方向（左旋或右旋）及其轉(zhuǎn)向m, 軸向力用左（或右手定則來確定即手握蝸桿皿指m方向彎曲大姆

10、指 的指向則為Fai的方向。Fa2 （蝸輪）一兒2與Fti大小相等方向相反。4.圖示蝸桿傳動，蝸桿1主動，其轉(zhuǎn)向如圖示，螺旋線方向?yàn)橛倚?。試決定:1）蝸輪2的螺旋線方向及轉(zhuǎn)向112。2）蝸桿、蝸輪受到的各力（Ft、F“ FJ14題解分析：1）蝸輪的螺旋線方向一右旋，蝸輪的轉(zhuǎn)向IU-見題解圖所示。2）蝸桿受力Ftl、Fri、F“及蝸累受力Ft2、Fr2、F*見題解圖所示。5圖示為一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動，蝸桿主動，螺旋線方向?yàn)樽笮?，轉(zhuǎn)矩T1=25OON mm, 模數(shù)m=4mm,壓力角& = 20。，蝸桿頭數(shù)Zi=2,蝸桿直徑系數(shù)q=10,蝸輪齒數(shù)Zi=54, 傳動效率7/=0.75 o試確定：1）蝸輪2的

11、轉(zhuǎn)向及螺旋線方向；2）作用在蝸桿、蝸輪上的各力的大小和方向（在圖中標(biāo)出）。題解圖解答：1）蝸輪的轉(zhuǎn)向一蝸輪按逆時針方向轉(zhuǎn)動，蝸輪輪齒螺旋線方向一左旋2）蝸桿、蝸輪上的各力大小15754T2 =y = 25000x 0.75 x y = 5062507V - mmFn=2TJd、=2TJ qm = 2x 25000/(10 x 4) = 1250NFl2=2T2/d2=2TJ Z2m = 2x 50620/(54 x4) = 4687.5NFr2 = Fi2 tana = 4687.5 x tan20 = 1706.1 IN 行=-心=1706.1 IN =-巧2=4687.5N打廠一你=125

12、0N6分析與思考：蝸輪與蝸桿嚙合點(diǎn)處各力之間關(guān)系如何？與斜齒圓柱齒輪傳動各 力之間關(guān)系有何異同？答：蝸輪與蝸桿嚙合點(diǎn)處各力之間關(guān)系：你=-件；打嚴(yán)-耳2；=-厲同之處斜齒圓柱齒輪傳動：臨蝸輪與蝸桿傳動：巧嚴(yán)-巧2；代產(chǎn)-坊2相同之處：7.圖示為由斜齒圓柱齒輪與蝸桿傳動組成的兩級傳動，小齒輪1由電機(jī)驅(qū)動。已 知：蝸輪螺旋線方向?yàn)橛倚?，轉(zhuǎn)向m皿如圖示。要求：1）確定I、II軸的轉(zhuǎn)動方向（直接繪于圖上）；2）若要使齒輪2與蝸桿3所受軸向力Fa2、F“2互相抵消一部分，確定齒輪1、2 和蝸桿3的輪齒螺旋線方向；3）蝸桿、蝸輪分度圓直徑分別為d3、山，傳遞的扭矩為T3、T4 （Nmm）,壓力 角為a,求

13、蝸桿嚙合點(diǎn)處所受各力珀、險(xiǎn)、Fa3的大?。ㄓ霉奖硎?，忽略齒面間的摩 擦力）；4）在圖中用箭頭畫出II軸上齒輪2和蝸桿3所受各力Ft、F“ Fa的方向。16解題分析：1) I、II軸的轉(zhuǎn)動方向m、iie見題圖解所示，2) 齒輪1、2和蝸桿3螺旋線方向：齒輪1左旋；齒輪2一右旋;蝸桿3-右旋,3) Ft3=2T3/d3 N； Fr3= Fr4= Ft4tan a = (2T4/d4)tan a N;Fa3= - Ft4=2T4/d4 N;4) II軸上齒輪2與蝸桿3受力見題解圖所示。&在圖示傳動系統(tǒng)中，1為蝸桿，2為蝸輪，3和4為斜齒圓柱齒輪，5和6為直 齒錐齒輪。若蝸桿主動，要求輸出齒輪6的回

14、轉(zhuǎn)方向如圖所示。試決定：1)若要使I、II軸上所受軸向力互相抵消一部分，蝸桿、蝸輪及斜齒輪3和4的 螺旋線方向及I、u、m軸的回轉(zhuǎn)方向(在圖中標(biāo)示)；172）n、ID軸上各輪嚙合點(diǎn)處受力方向（Ft、Fr、Fa在圖中畫出）。解題分析:1）各軸螺旋線方向：蝸桿1左旋；蝸輪2左旋；斜齒輪3左旋；斜齒輪4右旋，I、U、in軸的回轉(zhuǎn)方向：I軸Hi逆時針；II軸血一朝下XHI 軸 n t、HI2）h、in軸上各軸受力方向見題解圖所示。題解圖9已知一閉式單級普通蝸桿傳動，蝸桿的轉(zhuǎn)速m=1440r/min,傳動i=24,乙=2, m=10mm, q=8,蝸桿材料為45號鋼表面淬火，齒面硬度為50HRC,蝸輪材

15、料為 ZCuSnlOPl,砂模鑄造。若工作條件為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，使用壽命為2400ho試求: 蝸桿能夠傳遞的最大功率Pi。（要點(diǎn)提示：因?yàn)槲仐U傳動的承載能力主要取決于蝸輪齒 面接觸強(qiáng)度，故可求解Pi。BP：首先根據(jù)18弘=ZeK %求出O 畔i;再由乙求“然后由卩產(chǎn)律而求得解答:求w驟6丫Ze式中：/ = qm = 10 x = SO mmZ2 = zZ1 = 24x2 = 48Ka因載荷平穩(wěn)，取Ka=1Ze青銅蝸輪與鋼制蝸桿配對Ze =160 y/MPa , % = &屁根據(jù)蝸輪材料為ZCuSnlOPl砂模鑄造，由表查得F=200MPaN2 = 60n2Lh=60Lh =144060 x

16、 x 24000 = 8.64 x 107242 max107IO7aHP = Z/hp =8.64 xlO7 x2QQMPa4 丫 厶丿9心T.=T.25z=arc tan 025=14036兀 x 80x1440m/s = 6.217 m/s cos/ 60000 cos 14.03660000 cos 14.036由表査得 幾=1。10 = 1172。=0 95 晟J = 0 95 爲(wèi)豐:；72。) = 8736亞66360.60.”,歸9016.74皿枷 724 x 0.87363）求 Pi： RT lmax 9.55xl0689016.74x14409.55xl06IV = 13.4

17、224kW2010分析與思考：為什么閉式蝸桿傳動的工作能力主要取決于蝸輪輪齒面接觸強(qiáng) 度，而不取決于蝸桿？答：蝸輪相當(dāng)于斜齒輪，且蝸輪材料的機(jī)械強(qiáng)度比鋼制蝸桿強(qiáng)度低，故閉式蝸桿 傳動的主要失效形式為蝸輪齒面疲勞點(diǎn)蝕，其承載能力主要取決于蝸輪齒面接觸強(qiáng)度。11圖示為帶工運(yùn)輸機(jī)中單級蝸桿減速器。已知電動機(jī)功率P=7.5kW,轉(zhuǎn)速m=1440r/min,傳動比i=15,載荷有輕微沖擊，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作8小時，每年題圖工作300天，使用壽命為5年，設(shè)計(jì)該蝸桿 傳動。解答：1. 選擇蝸桿蝸輪的材料蝸桿材料：45號鋼，表面淬火，齒面硬度為4555HRC。蝸輪材料：因 Vs 估二(0.02003) 師

18、f=(002003) V7.5X14402二4.99227.4883m/s4m/s,故選鑄錫青銅ZCuSNIOPI砂模鑄造。2. 確定主要參數(shù) 選擇蝸桿頭數(shù)Zi：因i二15,帶式運(yùn)輸機(jī)無自鎖要求，可選Zi=2 蝸輪齒數(shù) Z2=i Zi=15X2=30 3按齒接觸強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 1)作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2Ti=9.55X106Pi/m= 9.55 X106 X 7.5/1440N mm二4.974X104 N mm 因Zi=2,初估估二0.8Ti=Tii? =4.974 X104X15 X 0.8n N mm=5.9688X 1( n mm2) 確定載荷系數(shù)Ka：固原動機(jī)為電動機(jī)，載荷有輕

19、微沖擊，故取Ka=1.25213）確定彈性影響系數(shù)Ze：青銅蝸輪與鋼制蝸桿相配，Ze=160VA4）確定許用應(yīng)力6” -叭=ZmpNi= 6Qn2Lh = 60x-x5x300x8 = 60x1440xl200=6.912xl0715Zn1076.912x1()7= 9xl.25x5.9688xl05 160 、,30x157.06,m 滬=7742.939mnr=0.7853基本許用接觸應(yīng)力 叭；二MPa, aHP = 200x 0.7853 = 157.06 MPa5）確定模數(shù)m和蝸桿直徑di由 表査得 m=8mm di=140mm q=17.5 時，其 mdingGOmnrbmcDcD

20、=7742.939mm3,但僅適用于 Zi=l,故取 m =10mm, di=90mm, q=9,其 m2di=9000mm36)計(jì)算中心距aa =7(g + Z2_ = xlOx(9 + 3 O)tnm = 195 加 74. 傳動效率及熱平衡計(jì)算721) 求蝸桿導(dǎo)程角 y Z / = aictan = aictan - = 12.5288 q92）滑動速度Vs：v.7ndn.90x1440,vc = =m / scos/ 6000 cos 12.5286000 cos 12.528=6.9514 m/s=(0.95 0.96)tan 12.5288 tan(12.5288o+1.12)3)

21、 確定幾：由表査得pv=l7r = 1.12f = (0.95 0.96) tan(/ + pj=0.86930.8785,取二0875）確定箱體散熱面積 A： A=9X 105 a 1 M=9X 10 5X 195188m2=1.81764m26）熱平衡計(jì)算：取環(huán)境溫度to=2OC,散熱系數(shù)Kt=15W/ （ni2C）,達(dá)到熱平衡22時的工作油溫：心=10 P _ ）+ g = N X 71X（1 _ 0.87） + 20 = 35.762+20=55.7619 1 K.A 015x1.81764v60C,結(jié)論：蝸桿傳動的參數(shù)選擇合理。5. 蝸桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作圖繪制（略）12. 分析與思考：

22、為什么閉式蝸桿傳動必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算？如不滿足熱平衡條 件，可釆取哪些措施以降低其溫升？答：因?yàn)槲仐U傳動在其嚙合平面間會產(chǎn)生很大的相對滑動速度，摩擦損失大，效 率低，工作時會產(chǎn)生大量的熱。在閉式蝸桿傳動中，若散熱不良，會因油溫不斷升高， 使?jié)櫥Ф鴮?dǎo)致齒面膠合。所以，閉式蝸桿傳動必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以保證其油溫 穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)，即：要求達(dá)到熱平衡時的工作油溫tlW06C70C,如不滿足熱 平衡條件可采取以下的措施降低其溫升：1）在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積;2）在蝸桿軸端設(shè)置風(fēng)扇，以增大散熱系數(shù)；3）若上述還不能滿足熱平衡條件，可在箱體油池中裝設(shè)蛇形冷水管，或釆用壓力 噴油循環(huán)潤

23、滑。2313. 分析與思考：在蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)中，若蝸桿為主動件且其轉(zhuǎn)向已知時，從動蝸輪 的轉(zhuǎn)向如何決定。答：從動蝸輪的轉(zhuǎn)向主要取決于蝸桿的轉(zhuǎn)向和旋向。可用左、右手法則來確定， 右旋用右手判定，左旋用左手判定。圖示蝸桿1為左旋蝸桿，用左手四指沿蝸桿轉(zhuǎn)向 in的方向彎曲，則拇指所指方向的相反方向就是蝸輪上嚙合點(diǎn)處的線速度方向，即蝸輪 2以112逆時針方向轉(zhuǎn)動。同理，可確定蝸輪3的轉(zhuǎn)向113： t O14. 一帶式運(yùn)輪機(jī)用阿基米德蝸桿傳動，已知傳遞功率Pi=8.8kW, m=960r/min,傳 動比#18,蝸桿頭數(shù)zi=2,直徑系數(shù)q=8,蝸桿導(dǎo)程角了 = 14。210, 蝸輪端面 模數(shù)m=10mm

24、,蝸桿主動時的傳動效率=o.88,蝸桿為左螺 旋，轉(zhuǎn)動方向如圖a所示。(1) 試在圖上標(biāo)出蝸輪的轉(zhuǎn)向及各力的指向。(2) 列式計(jì)算蝸桿與蝸輪各自所受到的圓周力F軸向力Fa.徑向力Ft (單位為N)o解題要點(diǎn):(1) 蝸輪旋轉(zhuǎn)方向及各力指向如圖b所示。24(2) 各分力大小的計(jì)算如下:1) 計(jì)算蝸桿與蝸輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩Ti、T20pQ QT = 9.55 x 10 A = 9.55 xlO6 = 87542 N mm1h1960DQ OT、= 9.55 x 106 = 9.55 x 106 : x 0.88 = 1386660N mmnji960/182) 計(jì)算蝸桿、蝸輪分度圓直徑山、d2di =

25、 mq = lOx Smm = 8O77d2 = mz2 = mzj = 10x2x 18/77/77 = 360 mm3) 計(jì)算 Ft、Fa、Fr27L= 2x87541 = 2189“Z1 / 80.匸 27；2x1386660= 7704卜 - al_，2 d236015. 一單頭蝸桿傳動，已知蝸輪的齒數(shù)Z2=40,蝸桿的直徑系數(shù)q=10,蝸輪的分度 圓直徑/2=200mmo試求：(1) 模數(shù)加、軸向齒距Pal,蝸桿分度圓直徑dl,中心距。及傳動加。(2) 若當(dāng)量摩擦系數(shù)/-0.08,求蝸桿、蝸輪分別為主動件時的效率及(3) 若改用雙頭蝸桿，其、又為多少?(4) 從效率與的計(jì)算中可得出什

26、么結(jié)論? 解題要點(diǎn)：(1) 模數(shù)= d2/ z2 = 200 / 40 = 5 mm(2) 齒距 5 =刃”=龍 x 5 = 15.708mm(3) 蝸桿分度圓直徑= mq = 5 x 10 = 50 mm(4) 傳動比 /12 = / = 40/1 = 40(5) 中心距 a = 0.5m(q + Z2) = 0.5x 5x (10 + 40) = 125 mm(6) 計(jì)算效率如下：251)單頭蝸桿傳動tan滬存 0.1y = arctan0l = 5O4238”pv = aictan fv = aictanO.08 = 43426蝸桿為主動時“ =0.955 = 0.955 x tan(/

27、 +pj心115。42381&口(5。4238 + 4。3426。=0.526蝸輪為主動時，=0 955+= 0.955 x 皿(皿丸34 26 )=。拐98tan/tan542r382)雙頭蝸桿傳動tan/ = = = 0.2 q 107 = arcsn02 = ll1835蝸桿為主動時 =0.955一空一 =0.955 tan(/ + pv)xan。】8霖tan(l 1。1835 + 4。3426)= 0.67蝸輪為主動時rf = 0.955(7)通過對不同頭數(shù)的蝸桿主動或是蝸輪主動時的效率計(jì)算，可知:1) 雙頭蝸桿的效率比單頭蝸桿高；2) 相同條件下蝸桿主動的效率比蝸輪主動時的效率高。1

28、6. 圖示為雙級蝸桿傳動。已知蝸桿1、3均為右旋，軸I為輸入軸，其回轉(zhuǎn)方向 如圖示。試在圖上畫出：(1)各蝸桿和蝸輪的螺旋線方向；26（2）軸ii和軸nt的回轉(zhuǎn)方向；（3）蝸輪2和蝸桿3所受的各力。解題要點(diǎn)：（1）因蝸桿和蝸輪的螺旋線方向相同，故蝸桿1、3的導(dǎo)程角y及蝸輪2、4的螺旋角0相同，且蝸桿與蝸輪的螺旋線均為右旋。（2）軸n的回轉(zhuǎn)方向即為蝸輪2的回轉(zhuǎn)方向7/2；同理軸in的回轉(zhuǎn)方向?yàn)閻u（圖b）o（3）蝸輪2和蝸桿3所受各力示于圖bo17. 蝸桿傳動具有哪些特點(diǎn)？它為什么要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？熱平衡計(jì)算不合要求 時怎么辦？解題要點(diǎn)：蝸桿傳動具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、噪聲低和在一定條件

29、下能自鎖待 優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛的應(yīng)用。但蝸桿傳動在嚙合平面間將產(chǎn)生很大的相對滑動，具有摩擦發(fā) 熱大，效率低等缺點(diǎn)。正是由于存在上述的缺點(diǎn)，故需要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。當(dāng)熱平衡計(jì)算不合要求時， 可采取如下措施：（1）在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積；2）在蝸桿軸端設(shè)置風(fēng)扇，以增大散熱系數(shù)；27(3) 若上述辦法還不能滿足散熱要求，可在箱體油池中裝設(shè)蛇形冷卻管，或采用 壓力噴油循環(huán)潤滑。已知一單級普通圓柱蝸桿傳動，蝸桿的轉(zhuǎn)速/n=l 460r/min, z=26, zi=2, /W=10mm, q=8,蝸桿材料為45鋼，表面淬火，硬度為56HRC；蝸輪材料為ZCuSnlOPl, 砂模鑄造，并査得N=l(

30、)7時蝸輪材料的基本許用接觸應(yīng)力OOMPao工作條件為單 向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷平穩(wěn)，載荷系數(shù)Ka=1.05o每天工作8h,工作壽命為10年。試求蝸桿輸入的最大功率P1O提示：接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算式為= Ze并已知：彈性系數(shù)zE = l60VMPa；導(dǎo)程角/ = 111836當(dāng)量摩擦角要點(diǎn):(1) 由接觸疲勞強(qiáng)度式求T2：T b時2 - 9Ka(2) 確定上式中各計(jì)算參數(shù)：n2=nji= (1 460/26) =56.15 r/min/ = mq = 10 x8 =80 mmZ-, = E = 26 x 2 = 52應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N,并考慮單向傳動：N = 國=J 10, = 0.70586V N 085xl

31、07蝸輪的許用接觸應(yīng)力(rHP = Z2附=0.70586 x 200 = 141.17 MPa(3) 確定蝸桿軸輸入的最大功率；圖7III圖解1選擇題1B6D五、蝸桿傳動習(xí)題參考答案11 C12 B1314B15 B116 D17 D1819D20 B12、填空題910AA2、492122好，5=1、312324高2526 相對滑動272829303132333427 于散發(fā)的880 N、1 800 N魯宙膠合、黔、磨損、齒根彎曲疲勞,冋其旋轉(zhuǎn)方向相反，一轉(zhuǎn)器、攪油功耗df mq、 cl養(yǎng)升過373839 mm=296 mm=180 =arctan (2/8) = 1421040養(yǎng)建動牛山

32、成相琵蝸4243青銅或鑄鍥；45463問答4、分68題68III1=加魯議面、叫70C,所以該減速器不能連續(xù)工作。71解題要點(diǎn)：（1）由提示給出的接觸疲勞強(qiáng)度式求卩2題68圖解33題69圖解（2）確定上式中各計(jì)算參數(shù):n2 = /?1 / = (1440 /24”/nin = 60r/nmd = = iox8 mm=80 mm應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N = 60/?2/r = 60 x 60 x (8 x 300 x 10) = 8.64 x 107則壽命系數(shù)ZA（=楓=J 10? , = 0.698V N V8.64X107蝸輪的許用接觸應(yīng)力% = z、Q；妒=0.698 x 200 MPa=1396M

33、Pa（3）確定蝸桿軸輸入的最大功率102 x80x4829x1.05-139.6X( 160 mm=l 484 812N mm蝸桿傳動總效率77= (0.95 0.96) tan/tan(/ + pv)=（。95096）諾船甸=0.8730.882 834取中間值乞=0.8782蝸桿編端入的最大轉(zhuǎn)矩紀(jì)濟(jì) Nmi”70 488Nnmi蝸桿軸輸入的最大功率p _Tg_19.55xl06= 22kW=10.62kW72解題要點(diǎn):（1）蝸輪的轉(zhuǎn)向示于題72圖解。（2） 計(jì)算蝸桿蝸輪上所受的2妙+、+ 力：人=7；“2 =人二J=25500xX0.75N mm=506 250N mmd = mq = 4X10 mm = 40 mm4=叫=4X54 mm = 216 mmFtl = Fa2 =學(xué)= 2x25000 n =1250 Nd、 40題72圖解Fal = Ft2= = 221N = 4 687 Nd? 216Fri = Fri = Ftztan a =4 687.5 X tan20 N=1 706 N （3）蝸桿、蝸輪受力的方向如題72圖解所示。73解題要點(diǎn)：35題73圖題蝸桿導(dǎo)程角為曲a吟=3說喘=5.711。=5。42宏”10taiiy 小=taii542r38傳動的嚙合效率為taii(y + pv) tan(54238