机械设计-蜗杆习题与参考答案 下载本文

(3)若上述办法还不能满足散热要求,可在箱体油池中装设蛇形冷却管,或采用压力喷油循环润滑。

18. 已知一单级普通圆柱蜗杆传动,蜗杆的转速n1=1 460r/min,i=26,z1=2,m=10mm,q=8,蜗杆材料为45钢,表面淬火,硬度为56HRC;蜗轮材料为ZCuSn10P1,

?=200MPa。工作条件为单砂模铸造,并查得N=107时蜗轮材料的基本许用接触应力?HP向运转载荷平稳,载荷系数KA=1.05。每天工作8h,工作寿命为10年。试求蜗杆输入的最大功率P1。

提示:接触疲劳强度计算式为

?H?ZE9KAT2??HP 22md1z2并已知:弹性系数zE?160MPa;导程角??11?18?36??,当量摩擦角 解题要点:

(1)由接触疲劳强度式求T2:

2??HPm2d1z2?T2?9KA??ZE??? ?2(2)确定上式中各计算参数:

n2?n1/i?(1 460/26)=56.15 r/min d1?mq?10?8=80 mm z2?iz1?26?2?52

应力循环次数为N,并考虑单向传动:

771010N?6?6?0.70586

N8.085?107蜗轮的许用接触应力

?P?0.70586?200?141.17 MPa ?HP?ZN?H(3)确定蜗杆轴输入的最大功率:

2??HP?102?80?522?141.17?m2d1z2??T2?????1 782 000 N·mm ??9KA?ZE?9?1.05?160?22蜗杆传动的总效率

21

??(0.95~0.96)tan?

tan(???v)tan11?18?36???0.8584~0.8676

??????tan(11?1836?1?1013)?(0.95~0.96)??=0.863 (取中间值) 蜗杆轴输入的最大转矩

T1?T21782000??79419 N·mm i?26?0.863蜗杆轴输入的最大功率

P1?T1n179419?1460??12.14 kW 669.55?109.55?1019. 有一变位蜗杆传动,已知模数m=6mm,传动比i=20,直径系数q=0,蜗杆头数z1=2,中心距(变位后)α′=150mm。试求其变位系数x及该传动的几何尺寸,并分析哪些尺寸不同于未变位蜗杆传动。

解题要点: (1)求变位系数x

z2?iz1?20?2?40

α=0.5m(q?z2)?0.5?6?(9?40)147 mm

x?????m?150?147?0.5 6(2)求变位后的几何尺寸

变位后蜗杆的几何尺寸保持不变,但在啮合中蜗杆节圆不再与分度圆重合。该变位蜗杆传动的蜗杆节圆直径为

??d1?2xm?mq?2xm?6?9?2?0.5?6?60 mm d1变位后,蜗轮顶圆直径da2、齿根圆直径df2分别为

*da2?(z2?2ha?2x)m?(40?2?1?2?0.5)?6?258 mm

**df2=(z2?2ha?2x?2c1)m?(40?2?2?0.5?2?0.2)?6?231.6 mm

?及b2宽度仍保持不变。 变位后,蜗轮分度圆直径d2、节圆d2

22

20 图示蜗杆传动均以蜗杆为主动件,试在图上标出蜗杆(或蜗轮)的转向,蜗轮齿的螺旋线方向,蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。

解题要点:

蜗杆(或蜗轮)的转向、蜗轮齿的螺旋线方向,蜗杆、蜗轮所受各力的方向均标于图解中。

21. 在图示传动系统中,件1、5为蜗杆,件2、6为蜗轮,件3、4为斜齿圆柱齿轮,件7、8为直齿锥齿轮。已知蜗杆1为主动,要求输出齿轮8的回转方向如图示。试确定:

(1)各轴的回转方向(画在图上)

(2)考虑轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上所受轴向力能抵消一部分,定出各轮的螺旋线方向(画在图上)

(3)画出各轮的轴向力的方向。 解题要点:

题中要求解答的(1)、(2)、(3)项,均示于图解中。

23

五、蜗杆传动习题参考答案

1、选择题

1 B 2 C 3 A 4 B 5 A 6 A 7 C 8 A 9 D 10 A 11 C 12 B 13 B 14 B 15 B 16 D 17 D 18 A 19 D 20 B 2、填空题

21 斜

22 低,好,z1=1、2、4 23 880 N、1 800 N 24 高 25

???v

26 齿面胶合、疲劳点蚀、磨损、齿根弯曲疲劳,相对滑动速度,胶合、磨损 27 蜗轮、蜗杆 28 相同

29 与其旋转方向相反,指向圆心

30 啮合功率损耗、轴承摩擦功耗、搅油功耗 31 齿条与斜齿轮,轴向、端面 32 增大、提高

33 d1?mq、d2?mz2 34 多、1

35 温升过高、胶合,单位时间内产生的热量等于散发的热量,以保持热平衡 36 单、较大

24