13-25 为了提高涡轮的转速,可否改用相同尺寸的双头蜗杆来代替单头蜗杆,与原来的蜗轮相啮合?为什么?

13-26 简述蜗杆传动变位的目的、特点和几何尺寸计算. 13-27 为什么蜗杆传动比不能写成i=d2/d1? 13-28 分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素.

13-29 阿基米德蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α在什么面内?在这个面内,阿基米德蜗杆传动有什么特点?查阅GB10087—88,了解我国蜗杆传动标准压力角的数值.

13-30 查阅GB10085—88,了解蜗杆传动尺寸规格的标记方法.现有一阿基米德蜗杆传动,模数m=10mm,压力角α=20°,蜗杆分度圆直径为d1=90mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=81.写出蜗杆、蜗轮以及蜗杆传动的尺寸规格标记.

13-31 查阅GB10085—88,解释下列尺寸规格标记的含意: 蜗杆ZA10×90L6×25° 蜗轮ZA10×31×25°

蜗杆传动ZA10×90L6×25°/31

13-32 标出各图中未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向及螺旋线方向,绘出蜗杆和涡轮在啮合点处的各分力方向(均为蜗杆主动).

题13-32图 题13-33图

13-33 在图示传动系统中,1、5为蜗杆,2、6为蜗轮,3、4为斜齿圆柱齿轮,7、8为直齿锥齿轮.已知蜗杆1为主动,锥齿轮8转动方向如图.为使各中间轴上齿轮的轴向力能互相抵消一部分

(1)标出蜗杆1的转动方向.

(2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向.

13-34 图示斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动.已知蜗杆传动的效率η,蜗杆传动的传动比i,斜齿轮2的分度圆直径d2和涡轮4的分度圆直径d4.不计斜齿轮传动的功率损耗,为使蜗杆轴上的轴向力最小

(1)确定斜齿轮1、2的螺旋线方向. (2)确定涡轮4的转动方向. (3)标出斜齿轮2和蜗杆3的各分力. (4)证明: Ft4?id2?Ft1 (Ft为切向力) d4

题13-34图

13-35 写出涡轮轮齿的齿面接触疲劳强度计算公式,并说明式中各符号的意义.

13-36 在阿基米德蜗杆传动中,若蜗杆分度圆直径d1,模数m,材料的许用应力及工况等均保持不变,仅将涡轮齿数由z2=60增加到z2′=66,则按接触疲劳强度条件考虑,传动的承载能力将变为原来的多少倍?

13-37 为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?可采用哪些措施来改善散热条件? 13-38 写出蜗杆传动的热平衡条件式,并说明各符号的意义.

13-39 如何选择闭式蜗杆传动的润滑方式和润滑剂?对于钢制蜗杆—青铜蜗轮的蜗杆传动,选择润滑油时应注意什么问题?

13-40 对蜗杆、涡轮材料的主要要求是什么?有哪些常用材料?如何选择蜗杆传动副的材料及相应的热处理方法?

13-41 蜗杆、蜗轮的结构形式有哪些?其选用原则是什么? 三、设计计算题

13-42 一标准阿基米德蜗杆传动,测得蜗杆齿顶圆直径da1=49,95mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=62,蜗轮喉圆直径da2=159.89mm.计算该传动的模数、蜗杆分度圆直径d1、蜗轮分度圆直径d2、蜗杆导程角γ及中心距a,并写出该蜗杆传动尺寸规格的标记.

13-43 一标准蜗杆传动ZA5×50R2/40.计算:

(1)蜗杆齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1、轴向齿距px及导程角γ. (2)涡轮的分度圆直径d2、喉圆直径da2、齿根圆直径df2. (3)中心距a.

13-44 一标准蜗杆传动ZA10×90R2/47. (1)求传动比i和中心距a.

(2)其它参数不变,改变涡轮齿数,使传动比改为i=24,求涡轮齿数z2′和变位系数. (3)计算变位后的蜗杆分度圆直径d1、节圆直径d1′、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1. (4)计算变位后的蜗轮分度圆直径d2、节圆直径d2′、喉圆直径da2和齿根圆直径df2.

13-45 一变位蜗杆传动。已知模数m=8mm,蜗杆分度圆直径d1=80mm,蜗杆头数z1=4,中心距a=225mm,变位系数x=-0.375.求传动比并计算蜗杆的节圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径及涡轮的分度圆直径、节圆直径、喉圆直径、齿根圆直径.

13-46 一标准蜗杆传动ZA5×50R4/53. (1)求传动比i和中心距a.

(2)其它参数不变,使中心距改为a1=160mm,求变位系数.

(3)计算变位后的蜗杆分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径.

(4)计算变位后的蜗轮分度圆直径、节圆直径、喉圆直径和齿根圆直径.

13-47 一标准蜗杆传动ZA5×50R1/80.已知涡轮转速n2=20r/min,求啮合点处的相对滑动速度. 13-48 一标准阿基米德蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=1,模数m=4mm,导程角γ=5°42′38″,转速n1=1000r/min.求啮合点处的相对滑动速度.

13-49 有一由淬火钢制蜗杆和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动.已知蜗杆ZA2.5×45R1,转速n1=1300r/min.求蜗杆导程角γ、啮合点处的相对滑动速度υs、当量摩擦角ρ0和啮合效率η1.

13-50 有一由淬火钢和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动ZA8×80R2/31.已知蜗杆轴转速n1=960r/min,蜗轮轴输出转矩T2=1.5×10N·mm,每年工作300天,两班制.若工业用电按每千瓦小时0.25元计算,不计轴承和搅油功率损耗,该传动3年内用于功率损耗而支付的电费是多少?

13-51 图示涡轮滑车.已知蜗杆传动ZA5×90R1/62,起重量为2t,卷筒直径D=145mm,蜗杆传动当量摩擦系数μυ=0.1,轴承和链的功率损失为5%,加在链上的作用为F=400N,求链轮直径D′并验算蜗杆传动是否自锁.

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题13-51图 题13-52图

13-52 图示圆柱蜗杆—斜齿圆柱齿轮传动.已知蜗杆传动ZA10×90R2/31,传动效率η=0.8;斜齿圆柱齿轮齿数z3=24,z4=72,模数mn=6mm,螺旋角β=16°15′37″;Ⅰ轴输入功率P1=10KW,转速n1=970r/min,方向如图.不计斜齿轮传动及轴承的功率损耗,为使蜗轮2与斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分

(1)确定斜齿轮3、4的转动方向和螺旋线方向. (2)计算并标出蜗轮2和斜齿轮3在啮合点处的各分力.

13-53 验算闭式蜗杆传动ZA6.3×63R1/41的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度.已知蜗杆由电动机直接驱动,输入功率P1=3KW,转速n1=1430r/min,载荷稳定,单向转动,预期寿命Lh=13000h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度约为45HRC,并磨光并抛光;涡轮用ZCuSn10Pb1金属模铸造,传动润滑良好.

13-54 计算闭式蜗杆传动ZA5×90R1/62的使用寿命.已知蜗杆轴输入功率P1=2.2KW,转速n1=960r/min,连续双向工作,载荷平稳.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.

13-55 计算蜗杆传动ZA8×80R2/40所能传递的最大输入功率P1.已知蜗杆由电动机直接驱动,转速n1=1450r/min,单向转动,载荷平稳,预期寿命Lh=7200h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.润滑良好.

13-56 设计一由电动机直接驱动的闭式单级阿基米德蜗杆传动.已知电动机功率P1=7KW,转速n1=1440r/min,蜗轮轴转速n2=72r/min,载荷平稳,单向转动,预期寿命Lh=20000h.

13-57 设计一起重设备用的阿基米德蜗杆传动.载荷有中等冲击,蜗杆轴由电动机驱动.传递功率P1=10.3KW,蜗杆轴转速n1=1470r/min,蜗轮轴转速约为n2=118r/min,短期最大载荷为额定载荷的2倍,间隙工作,每天工作以2h计算,每年工作300天,要求使用寿命为10年.

13-58 一涡轮减速器输入功率P1=10KW,减速器效率η=0.76,散热面积A=3.5m,散热系数K=13W/(m·℃),环境温度t0=20℃,允许油温tmax=70℃,试校核该减速器在连续工作时油温是否在允许值内.若超过允许值,应采取什么措施?

13-59 编制选择蜗杆副材料和计算许用应力的程序. 要求:(1)为方便用户,人机对话应用汉字提示.

(2)蜗杆副材料及适用场合应以菜单形式在屏幕上显示,以便用户选择. (3)当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入.

13-60 编制根据传动比或蜗杆、涡轮的转速确定蜗杆头数及涡轮齿数并估取效率η的程序. 要求:(1)人机对话用汉字提示.

(2) 当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入. 13-61 编制计算载荷系数K的程序. 要求:同题13-60.

13-62 编制根据涡轮齿数z2和蜗杆导程角γ确定涡轮齿形系数TF和螺旋角系数YF的程序. 要求: 同题13-60.

13-63 编制根据md1值确定模数m和蜗杆分度圆直径d1的程序.

提示:简化GB10085—88中的蜗杆基本尺寸和参数表,并将其存入数据文件或数据库. 要求:同题13-60.

13-64 根据题13-59至题13-63,编制蜗杆传动的设计计算程序. 四、结构设计题

13-65 蜗杆螺旋部分的直径一般与轴径相差不大,所以常和轴做成一体,称作蜗杆轴.图为蜗杆轴的几种常见结构.试说明哪种蜗杆轴可以车制,哪种可以铣制?

13-66 在题13-65图中,哪种蜗杆轴刚度最差?为了提高蜗杆的刚度,应调整哪些参数? 13-67 蜗轮常用的结构形式有哪些?各适用于什么场合?

13-68 比较图示两种齿圈压配式涡轮结构,那种结构合理些?为什么?

13-69 在齿圈压配式涡轮结构中,蜗轮圆周力靠配合面摩擦力传递.但在一般的这类结构中,通常还要沿配合面拧入4～8各螺钉(见题13-68图),为什么?螺钉中心线的位置应在何处?为什么?

13-70 比较图示两种螺栓联接式涡轮结构,哪种结构合理些?为什么?在合理的结构中,涡轮适合承受哪个方向的轴向力?

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