第十一章 課后習(xí)題集參考答案

1、1、蝸桿。由教材表11-2査得蝸桿頭數(shù)21=2, H徑系數(shù)d=10,分度圓導(dǎo)程角r=llo18i36。則K 一 8壽命系數(shù)為1070.93391.728x10機(jī)械設(shè)計(jì)第十一章 課后習(xí)題集參考答案11-1解：各軸的回轉(zhuǎn)方向如閣11. 7所示，蝸轉(zhuǎn)2, 4的輪齒螺旋線方向均為右旋。蝸桿、蝸輪所受芥力的作用位置 及方向如閣11. 7所示。a3、計(jì)算中心距織麵陳_觸應(yīng) 叫=川|=250槪=，取中心距a=125mm. W 112=20,故從教材表11-2中取模數(shù)m=5mm,蝸桿分度閼ft抒dl=50mm,這吋dl/a-O. 4,巾教W閿11-8査得接觸系數(shù)Z/= 確定許用接觸應(yīng)力。報(bào)樅蝸輪材枓為ZCuS

2、nlOPl,金誠校鑄造，蝸桿螺旋齒曲硬度45HRC，itl教材表11=7査_74 , 為|大|此以|:U算結(jié)災(zāi) J用。（2）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺、J :軸向齒距巧齒頂圓育徑+齒欄滯蝸桿軸向齒厚& = 0,5_=7皿9醐2、蝸輪。蝸輪齒數(shù)z2=41，變位系數(shù)x2=-0. 5。驗(yàn)算傳動(dòng)比i=z2/zl=20. 5,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為2. 5%,是允汴的。 蝸輪分度圓直徑d2=mz2=205mm蝸輪喉圓.ft抒=名+ 2w - * + )=188_蝸輪咽喉母圓半抒rs2 = a -5 = 20醐校核W根彎|疲勞強(qiáng)度：zt2 = 2 - 43.481、確定各計(jì)算系數(shù)。當(dāng)景齒數(shù)cm r根裾x2=-

3、0. 5和& = 4148 ,由教材閣11-19査得齒形系數(shù)0.9192y = 1_ 根裾x2=-0.5和zv2=43.48,由教材W 11-29査得齒形系數(shù)= 187 .螺旋角影響系數(shù)2、確定IT用巧曲應(yīng)力。巾教材表11-8査得蝸輪的基本許用llllhY力為=壽命系數(shù)= 0.7286許用彎曲應(yīng)力kKAlK40.802船23、校核計(jì)算 O滿足彎曲強(qiáng)度條件。4、熱平衡計(jì)算。取潤泔汕的最卨工作溫度= 80C,空氣溫度収、=20(7 ,箱體表曲傳熱系數(shù)V謂網(wǎng)?；瑒?dòng)職為=_=1觸60 x1000cosr巾教材農(nóng)11-18插僨求W:摩擦州= 2,42。蝸桿傳動(dòng)的總效率為tan yOS蝸桿傳遞的功率為了A

4、9.55*10%?;= 1.270g=WOOPQ-02所需的散熱Ifti積為壽命系數(shù)為（5）結(jié)構(gòu)沒計(jì)（略）蝸輪齒而的WI1接觸hV:力為 = “ 22AMPa= 157 2sm取中心距a=200mm,因i=23,故從教材表11-2中取模數(shù)m=8mm,蝸桿分度閱直徑dl=80mm,這時(shí)dl/a=O. 4,與假設(shè) 值相符，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。（2）蝸桿與蝸輪的主喪參數(shù)和兒何尺寸:1、蝸樸。從教材農(nóng)ii-2杏得蝸桿頭數(shù)zi=2，r徑系數(shù)q=io,分度圓導(dǎo)程/fjz=iri8l36o則軸向齒距么=側(cè)=25.133壓齒頂圓 fLf$i=i + 2 = 96齒 _胳=t-MA608蝸桿軸向齒J? = 0

5、-5=12.5672、蝸輪蝸輪齒數(shù)z2=47,變位系數(shù)x2=-O. 375。驗(yàn)57 R動(dòng)比i =z2/zl=23.5.這時(shí)仏動(dòng)比誤差為2. 2%,足允iF的： 蝸輪分度Will柃 d2=mz2=276mm蝸輪喉圓綠t = 4 + 2w(A386順蝸輪WttiM ft抒心2 =_2w(A _x2 + c*) = 350.8wm蝸輪咽喉/閥半抒 = 13 一= 7綱校核W根巧曲疲勞強(qiáng)度:zv2 =49.851、確定?i計(jì)W系數(shù)。法朵齒數(shù)根拋 x2=-O. 375 和 = 49 85則教材閣11-19査得齒形系數(shù)2 66。= 0.91922、確許用彎曲應(yīng)力。山教+4衣11-8餼得蝸輪的裉木I午用彎曲

6、應(yīng)力為 crF = 56 繼壽命系數(shù)么=WW = _許Hl彎曲應(yīng)力心=1= 36.96MPaM = 15必滌人aF3、校核II訂滿足強(qiáng)度條件.熱f衡計(jì)筇。取潤滑油的I：作溫tio = 80C.周圍空氣溫度取 = 20，箱體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)収 = m戶2 ”.消動(dòng)職為7Tdx60*1000cosr= 4.Ws由教材表11-18插值求得當(dāng)莆摩擦州。蝸H仏動(dòng)的總效率為(5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(略)。11-4解：采用開式漸開線蝸桿(ZI)傳動(dòng)。因?yàn)橐葷?jì)nl=1460r/min, n2=120r/min,所以i=12. 17,故按非標(biāo)準(zhǔn)中心距設(shè)計(jì)。蝸桿用45號(hào)鋼，蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55KRC.蝸輪用

7、鑄 錫磷青锏ZCuSnlOPl,金屈模鑄造。(1)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì):1、確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩。按zl=2估取效率 = 08,蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為7； = 9.55*10= 65594627.2、確定各計(jì)算系數(shù)。由教材表11-5盤得KA=1.15.収 = 15- = L1,則裁疴系數(shù)= A = %勿24，假設(shè)z=i4mo，當(dāng)景齒數(shù)為 2T2 = -V= 26.29cos y由教材閣11-19杳得齒形系數(shù)= 2 64 .螺旋川影響系數(shù)匕=1-丄= 0.9140。3、確定許用彎曲應(yīng)力。由教材衣11-8杏得蝸輪的堪本許用彎曲應(yīng)=。蝸桿傳動(dòng)的工作壽命Lh=6000h,蝸輪輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)27=60j

8、?j2a=4 3*10?許川巧|11|應(yīng)力 = 1= 264A仙4、計(jì)烊A取稅數(shù)m=10mm,蝸桿分度關(guān)ft什dl=80mm。實(shí)際屮心距a=0. 5(q+z2)m=160mm（2）蝸桿與蝸輪的主想?yún)?shù)和兒何尺、J :1、蝸桿。由教材表11-2査得蝸桿頭數(shù)zl=2, ft校系數(shù)q=8,分度岡導(dǎo)稈角14002101.則軸向齒距 = 3142鵬齒頂圓=齒根圓餼抒+i = 56_蝸桿軸向齒厚& = 1571_2、蝸輪。蝸輪齒數(shù)z2=24,不變位。驗(yàn)算傳動(dòng)比i=z2/zl=12,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為-1.4%.是允許的。蝸輪分度圓直徑d2=mz2=240mm蝸輪喉閱汽抒2= 260wm?蝸輪喉齒根圓f| 2

9、 = 216蝸輪喇喉母閥半社4 =鄧卿（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）11-5解:采用漸開線蝸桿（ZI）。蝸桿材料為20Cr,滲碳淬火，齒而硬度2 58HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅,金屬模鑄造。 （1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：1、確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩。按zl=2估取效率為0.8,蝸輪1:的轉(zhuǎn)矩為7； = 9.55*10d 5 朽=物 5 麗廁i2、確定各計(jì)兌系數(shù)。由教材表11-5査得得KA=1,取 = L = ri,則載仞 系數(shù)= 蝸輪為鑄錫|锏，取ZE=160MPa,分沒dl/a=0. 4,從教材閣11-18屮杳得& = 1753、確定許用接觸應(yīng)力。報(bào)裾蝸輪W料為ZCuSnlOPl,金屈悅鑄造，蝸桿螺旋齒

10、而硬沒M5HRC，由教材衣11-7杏得 蝸輪的ffi木許用接觸應(yīng)力遍觀.蝸桿傳動(dòng)的工作壽命Lh=15000h，蝸輪輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=6.57xl0?= 0 7903壽命系數(shù)K晰二蝸輪齒如的許It!接觸應(yīng)力為aK = KM = 22MPa蝸輪齒如的許It!接觸應(yīng)力為aK = KM = 22MPa=161.5aa収中心距a=200mm，因i=20,故從教材表11-2中収投數(shù)m=8mm，蝸桿分度圓I（徑dl=80mm.這時(shí)dl/a=0.4,與假 設(shè)值相符，W此以上計(jì)算結(jié)果可用。（2）蝸桿與蝸輪的主耍參數(shù)和兒何尺J :1、蝸桿。從教材表11-2杏和蝸桿頭數(shù)zl=2，|*|:徑系數(shù)Q=10,分度圓導(dǎo)程

11、/fj/ = n18l3611。計(jì)算可得軸向齒距Pfl = 25.133mm，說頂_愾抒 dal=96mm,齒根圓 ft抒 df 1=60. 8mm,蝸桿軸向設(shè)厚 Sa=12. 567mm,2、蝸輪。蝸輪齒數(shù)z2=41,變位系數(shù)x2=-0. 5O驗(yàn)算傳動(dòng)比i=z2/zl=20. 5,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為2. 5%,是允許的。蝸輪分度圓.ft徑d2=328mm蝸輪喉圓l*t徑da2=336mm蝸輪齒根圓ft擇df2=300. 8mm蝸輪咽喉母圓半抒rg2=32mm3、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：1、確定各計(jì)算系數(shù).當(dāng)量齒數(shù):43.48Y = 1-= 0 9192根據(jù)x2=-0. 5和zv2=43.48,由

12、教材罔11-19杏得齒形系數(shù)= 2-88 .螺旋角影響系數(shù)/_2、確定許用彎曲應(yīng)力。由教材表11-8杏得蝸輪的堪本許用彎曲應(yīng)力為M=MPa辦命系數(shù)iF III 彎鎖力= =3528MP(Z3校核計(jì)，嘴W滿足彎曲強(qiáng)度條件。= Z.MPa 服所以蝸輪齒而接觸疲勞強(qiáng)度滿足耍求。（3）校核蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。蝸輪平均圓/I:徑+ 2訊 + 2x2m = 437. Ztnm=48424-蝸輪平均圓上的最人圓周力為蝸輪齒寬収為b2=58mm,蝸輪齒弧=，法向投數(shù) =隱$/= 86臟。蝸輪齒根最人應(yīng)力系數(shù)為恤A|十|教材表11-17杏得蝸輪齒根應(yīng)力系數(shù)極liiffC=392MFa。蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的安

13、個(gè)系數(shù)為所以蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)疫滿足戲求。（4）計(jì)算幾何尺寸（略）。（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）。11-2解：采用漸開線蝸桿（ZI）,考慮到是低速中載的蝸桿，蝸桿用45呈鋼，蝸桿螺旋齒而要不熟淬火，硬度為45-55HRC, 蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSnlOPl,金屈投鑄造。（1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度沒計(jì)：1、確定各計(jì)算系數(shù)。由教材表11-5盤得KA=1.15,取 = * 1=U，臟荷隸 & = = 1265蝸輪為鑄錫磷青銅，ZE=16OMPa,假Sdl/a=0.35,從教材圖11-18中企得 = 2 * * * 9_得蝸輪的棊本許用接觸應(yīng)力 = 26S .蝸桿傳動(dòng)的T作壽命Lh=12000h,蝸輪輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為2V=60y = l.728*10711-3解采用漸開線蝸桿（ZI）。（1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì):_T2 = 9.55 *106= 915208AT.刪1、確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩。按zl=2估取效率 = 08,蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為、2、確定各計(jì)算系數(shù)。由教