机械设计-蜗杆习题与参考答案

?H?ZEP1?9KAT2??HP22md1Z2md1Z??HP?求出T2?9KA??ZE222?T2?T?;再由求T1;然后由1?i??2T1n1求得P1)

9.55?106md1Z??HP?解答:1)求T2:T2?9KA??ZE222??? ?2式中:d1?qm?10?8mm?80mm

Z2?iZ1?24?2?48

KA——因载荷平稳,取KA=1

?ZN ZE——青铜蜗轮与钢制蜗杆配对ZE =160MPa,?HP??HP?——根据蜗轮材料为ZCuSn10P1砂模铸造,由表查得?HP?=200MPa ?HPN2?60n2Lh?60n11440Lh?60??24000?8.64?107 i24?HP710710??8??8?ZN?HP?HP?200MPa 7N28.64?10T2max2??HPm2d1Z2??T2?9KA??ZE?102?80?482?152.74????N?mm ??9?1160???22=1866 360.608 N?mm

2)求T1:T1?T2,i???(0.95~0.96)tan?

tan(???v)tan ?=Z1/q=2/8=0.25 ?=arc tan 0.25=14.036°

vs?v1?d1n1??80?1440??m/s?6.217m/s cos?60000cos14.036?60000cos14.036?由表查得 ?v?1?10??1.172?

??0.95tan?tan14.036??0.95?0.8736

tan(???v)tan(14.036??1.172?)T1max?T2max1866360.608?N?mm?89016.74N?mm i?24?0.8736T1max89016.74?1440?kW?13.42249.55?1069.55?10613

3)求P1:P1max?

kW

10 . 分析与思考:为什么闭式蜗杆传动的工作能力主要取决于蜗轮轮齿面接触强度,而不取决于蜗杆?

答:蜗轮相当于斜齿轮,且蜗轮材料的机械强度比钢制蜗杆强度低,故闭式蜗杆传动的主要失效形式为蜗轮齿面疲劳点蚀,其承载能力主要取决于蜗轮齿面接触强度。

11 图示为带工运输机中单级蜗杆减速器。已知电动机功率P=7.5kW,转速n1=1440r/min,传动比i=15,载荷有轻微冲击,单向连续运转,每天工作8小时,每年工作300天,使用寿命为5年,设计该蜗杆传动。

解答:

1.选择蜗杆蜗轮的材料

蜗杆材料:45号钢,表面淬火,齿面硬度为45~55HRC。

蜗轮材料:

2因Vs估=(0.02~0.03)3P1n1

2=(0.02~0.03)37.5?1440

=4.9922~7.4883m/s>4m/s,

故选铸锡青铜ZCuSN10P1砂模铸造。 2.确定主要参数

选择蜗杆头数Z1:因i=15,带式运输机无自锁要求,可选Z1=2 蜗轮齿数Z2=i Z1=15×2=30 3.按齿接触强度条件进行设计计算 1)作用于蜗轮上的转矩T2

T1=9.55×106 P1/n1= 9.55×106 ×7.5/1440 N·mm=4.974×104 N·mm 因Z2=2,初估?估=0.8

T1=T1i?=4.974×104×15×0.8n N·mm=5.9688×105 N·mm

2)确定载荷系数KA:固原动机为电动机,载荷有轻微冲击,故取KA=1.25

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3)确定弹性影响系数ZE:青铜蜗轮与钢制蜗杆相配,ZE=160MPa

?4)确定许用应力?HP:?H?ZN?HP

N2=60n2Lh?60?n11440?5?300?8?60??1200?6.912?107 i15771010ZN?82?8?0.7853 7N6.912?10?基本许用接触应力?HP=M

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