机械设计习题集答案第十一章 蜗杆传动设计(100323
机械原理与设计期末复习2
第11章蜗杆传动作业与参考答案一、填空题1.在润滑良好的情况下,减摩性好的蜗轮材料是(青铜类),蜗杆传动较理想的材料组合是蜗杆选用(碳素钢或合金钢),蜗轮选用(青铜类或铸铁)。
2.有一标准普通圆柱蜗杆传动,已知z l=2,q=8,z2=42,中间平面上模数m=8 mm,压力角α=20°,蜗杆为左旋,则蜗杆分度圆直径d1=( 64 )mm,传动中心距a=( 200 )mm。
蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角γ=arctan( 0.25 )。
蜗轮为(左)旋,蜗轮分度圆柱上的螺旋角β=( 14.036° )。
3.限制蜗杆的直径系数q是为了限制(蜗轮滚刀的数目),便于滚刀的标准化。
4.闭式蜗杆传动的功率损耗,一般包括三个部分:(啮合功率损耗)、(轴承摩擦损耗)和(搅油损耗)。
5.蜗杆传动设计中,通常选择蜗轮齿数z2>26是为了保证传动的(平稳性),z2<80是为了防止蜗轮尺寸过大引起蜗杆(跨距大)或蜗杆的(弯曲刚度)过低。
6.蜗杆传动中,蜗杆导程角为γ,分度圆圆周速度为v1,则其滑动速度v s为(v l/cosγ),它使蜗杆蜗轮的齿面更容易产生(磨损)和(胶合)。
7.减速蜗杆传动中,主要的失效形式为(轮齿点蚀)、(弯曲折断)、(齿面胶合)和(磨损),常发生在(蜗轮轮齿上)。
8.对闭式蜗杆传动,.通常按(蜗轮齿面接触疲劳)强度进行设计,而是按(蜗轮齿根弯曲疲劳)强度进行校核;对于开式蜗杆传动,则通常只需按(蜗轮齿根弯曲疲劳)强度进行设计。
9.在圆柱蜗杆传动的参数中,(模数m )和(压力角及特征系数q)为标准值,(齿数z l、z2 )和(中心距)必须取整数。
10.蜗杆传动的主要失效形式为(齿面胶合)、(磨损)。
提高蜗杆传动承载能力的措施有选用(高强度蜗轮材料),(变位)等。
11.蜗杆传动中蜗杆的螺旋线方向与蜗轮的螺旋线方向(相同);蜗杆的(轴面)模数为标准模数,蜗轮的(端面)压力角为标准压力角;蜗杆的(分度圆柱)直径为标准直径。
机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么?答:蜗杆传动的特点是:结构紧凑,传动比大。
一般在传递动力时,10~80i =;分度传动时只传递运动,i 可达1 000;传动平稳,无噪声;传动效率低;蜗轮一般用青铜制造,造价高;蜗杆传动可实现自锁。
使用条件:蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。
用于传动比大,要求结构紧凑的传动,传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算?能否用分度圆直径之比表示传动比?为什么?答:蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算,即1221i n n z z ==;不能用分度圆直径之比表示传动比,因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较,蜗杆传动的失效形式有何特点?为什么?答:蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似,有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大,发热严重,润滑油易变稀。
当散热不良时,闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中,轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面?中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义? 答:蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值,蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中,皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义,为何要引入蜗杆直径系数q ?答:蜗杆直径系数的意义是:蜗杆的分度圆直径与模数的比值,即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制,规定了1~4个标准值,则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度?它对蜗杆传动有何影响?答:蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=,蜗杆与蜗轮啮合传动时,在轮齿节点处,蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角,所以蜗杆与蜗轮啮合传动时,齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ,其大小为s 1cos v v λ==。
11 机械设计作业_蜗杆传动答案
蜗 杆 传 动1、简述蜗杆传动的特点和应用场合?【答】蜗杆传动的主要特点有:(1)传动比大,零件数目少,结构紧凑;(2)冲击载荷小、传动平稳,噪声低;(3)当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动具有自锁性;(4)摩擦损失较大,效率低;当传动具有自锁性时,效率仅为0。
4左右;(5)由于摩擦与磨损严重,常需耗用有色金属制造蜗轮(或轮圈),以便与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。
蜗杆传动通常用于空间两轴线交错,要求结构紧凑,传动比大的减速装置,也有少数机器用作增速装置。
2、蜗杆直径系数的含义是什么?为什么要引入蜗杆直径系数?【答】蜗杆直径系数是蜗杆分度圆直径和模数的比值。
md q 1= 引入蜗杆直径系数是为了限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化。
3、为什么蜗轮的端面模数是标准值?蜗杆传动的正确啮合条件是什么?【答】1)在中间平面上,普通圆柱蜗杆传动就相当于齿条与齿轮的啮合传动。
所以在设计蜗杆传动时,均取中间平面上的参数(如模数、压力角等)和尺寸(如齿顶圆、分度圆等)为基准,并沿用齿轮传动的计算关系。
对于蜗轮来说,端面模数等于中间平面上的模数。
2)蜗杆传动的正确啮合条件是:蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数,蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角,蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且螺旋线方向相同。
即m m m t a ==21;21t a αα=;βγ=4、蜗杆传动的主要失效形式是什么?相应的设计准则是什么?【答】蜗杆传动的失效形式主要有齿面点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损等。
在开式传动中多发生齿面磨损和轮齿折断,因此应以保证齿根弯曲疲劳强度作为开式传动的主要设计准则。
在闭式传动中,蜗杆副多因齿面胶合或点蚀而失效。
因此,通常是按齿面接触疲劳强度进行设计,而按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
对于闭式传动,由于散热较为困难,还应作热平衡核算。
5、试分析画出图5所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置和方向。
机械设计第十一章课后习题答案
械设计第十一章课后习题答案11-1 解1)由公式可知:轮齿的工作应力不变,则则,若,该齿轮传动能传递的功率11-2解由公式可知,由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系:设提高后的转矩和许用应力分别为、当转速不变时,转矩和功率可提高69%。
11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。
(1)许用应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:210~230HBS取220HBS;大齿轮ZG270-500正火硬度:140~170HBS,取155HBS。
查教材图11-7,查教材图11-10 , 查教材表11-4取,故:(2)验算接触强度,验算公式为:其中:小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得齿宽中心距齿数比则:、,能满足接触强度。
(3)验算弯曲强度,验算公式:其中:齿形系数:查教材图11-9得、则:满足弯曲强度。
11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损,目前的设计方法是按弯曲强度设计,并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。
(1)许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:210~230HBS取220HBS;大齿轮45钢正火硬度:170~210HBS,取190HBS。
查教材图11-10得,查教材表11-4 ,并将许用应用降低30% 故(2)其弯曲强度设计公式:其中:小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数,取齿数比齿形系数查教材图11-9得、因故将代入设计公式因此取模数中心距齿宽11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断,设计方法是按弯曲强度设计,并验算其齿面接触强度。
(1)许用弯曲应力查教材表11-1,大小齿轮材料40Cr 表面淬火硬度:52~56HRC,取54HRC。
查教材图11-10得,查材料图11-7得。
查教材表11-4 ,因齿轮传动是双向工作,弯曲应力为对称循环,应将极限值乘70%。
故(2)按弯曲强度设计,设计公式:其中:小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数,取齿数比齿形系数应将齿形系数较大值代入公式,而齿形系数值与齿数成反比,将小齿轮的齿形系数代入设计公式,查教材图11-9得因此取模数(3)验算接触强度,验算公式:其中:中心距齿宽,取满足接触强度。
机械设计专升本章节练习题(含答案)——蜗杆传动
第14章 蜗杆传动【思考题】14-1 蜗杆传动的特点及应用场合是什么?14-2 为什么蜗轮的端面模数是标准值?蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 14-3 蜗杆直径系数的含义是什么?为什么要引入蜗杆直径系数?14-4 蜗杆传动的传动比计算公式是什么?它是否等于蜗杆和蜗轮的节圆直径之比? 14-5 如何进行蜗杆传动的受力分析?各力方向如何确定?与齿轮传动的受力有何不同? 14-6 蜗杆传动的主要失效形式是什么?相应的设计准则是什么?14-7 在蜗杆传动的强度计算中,为什么只考虑蜗轮的强度?蜗杆的强度任何考虑?蜗杆的刚度在什么情况下才需要计算?14-8 蜗杆传动的效率受哪些因素影响?为什么具有自锁特性的蜗杆传动,其啮合效率通常只有40%左右?14-9 为什么蜗杆传动要进行热平衡的计算?采用什么原理进行计算?当热平衡不满足要求时,可以采取什么措施?A 级能力训练题1. 与齿轮传动相比较,不能作为蜗杆传动的优点的是______。
(1)传动平稳,噪音小 (2)传动比可以很大(3)在一定条件下能自锁 (4)传动效率高2. 蜗杆与蜗轮正确啮合条件中,应除去______。
(1)21t a m m = (2)21t a αα= (3)21ββ= (4)螺旋方向相同3. 蜗杆传动的主要失效形式是______。
(1)蜗杆断裂 (2)蜗轮轮齿折断(3)蜗轮齿面产生胶合、疲劳点蚀及磨损4. 蜗杆传动的失效形式与______因素关系不大。
(1)蜗杆传动副的材料 (2)蜗杆传动载荷性质(3)蜗杆传动的滑动速度 (4)蜗杆传动的散热条件5. 在润滑良好的情况下,减摩性最好的蜗轮材料是______。
(1)铸铁 (2)黄铜 (3)锡青铜 (4)无锡青铜6. 蜗杆传动较为理想的材料组合是______。
(1)钢和钢 (2)钢和青铜 (3)钢和铝合金 (4)钢和铸铁7. 在蜗杆传动设计中,除规定模数标准化外,还规定蜗杆直径d l 取标准,其目的是______。
第十一章 蜗轮蜗杆课堂练习-答案
《蜗杆传动》课堂练习一、是非题1.蜗杆传动的正确啮合条件之一是蜗杆的端面模数与蜗轮的端面模数相等。
( F ) 2.在蜗杆传动中,由于蜗轮的工作次数较少,因此采用强度较低的有色金属材料。
( F )3.蜗杆传动中,其他条件相同,若增加蜗杆头数,则齿面相对滑动速度提高。
( T )4.蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使传动效率降低,蜗杆刚度提高。
( T )5.采用铸铝青铜ZCuAll0Fe3作蜗轮材料时,其主要失效方式是胶合。
( T ) 6.设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。
( T )7.在蜗杆传动比i=z2/z1,中,蜗杆头数z1相当于齿数,因此其分度圆直径d1=z1m。
( F )8.蜗杆传动中,蜗轮法面模数和压力角是标准值。
( T )9.为提高蜗杆轴的刚度,应增大蜗杆的直径系数q。
( T )10.对于各种材料(ZCuSnl0P1、ZCuAll0Fe3、HT300)制成的闭式蜗轮,都是按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度两个公式进行计算。
( T )11.不计摩擦力时,蜗轮的圆周力为F t2=2T1/d1。
( F )12.制造蜗轮的材料,其主要要求是具有足够的强度和表面硬度,以提高其寿命。
( F )13.闭式蜗杆传动的主要失效形式是磨损。
( F )14.蜗杆传动设计需作蜗杆轮齿的强度计算。
( F )二、填空题1.在润滑良好的情况下,减摩性好的蜗轮材料是青铜类,蜗杆传动较理想的材料组合是蜗杆选用碳素钢或合金钢,蜗轮选用青铜类或铸铁。
2.有一标准普通圆柱蜗杆传动,已知zl=2,q=8,z2=42,中间平面上模数m=8 mm,压力角a=20°,蜗杆为左旋,则蜗杆分度圆直径d1= 64 mm,传动中心距a= 200 mm。
蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角γ=arctan 0.25 。
蜗轮为左旋,蜗轮分度圆柱上的螺旋角β= 14.036°。
3.限制蜗杆的直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目,便于滚刀的标准化。
机械设计习题集答案第十一章 蜗杆传动设计(100323
11-2 有一阿基米德蜗杆传动,已知:传动比i = 18,蜗杆头数Z 1 = 2,直径系数q = 8,分度圆直径d 1 = 80 mm 。
试求:(1) 模数m 、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数Z 2及分度圆柱螺旋角β; (2) 蜗轮的分度圆直径d 2 和蜗杆传动中心距ɑ 。
解答:(1) 确定蜗杆传动的根本参数63811163811110236218mm8mm 10801121'''︒=γ=β'''︒==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γ=⨯=⋅====arctan q z arctan z i z q d m(2) 求d 2和中心距ɑ:()()mm 184mm 361082121mm 288mm 836222=+⨯⨯=+==⨯=⋅=z q m a m z d1-6-3 图示蜗杆传动,已知:蜗杆1 主动,其转向如题6-3图所示,螺旋线方 向为右旋 。
试决定:(1) 蜗轮2的螺旋线偏向及转向n 2 ; (2) 蜗杆、蜗轮受到的各力(F t 、F r 、 F a )的偏向。
解题阐发:1. 蜗轮的螺旋线偏向: 凭据蜗杆 传动正确啮合条件γ =β,与右旋蜗杆啮合的蜗轮螺旋线偏向应为右旋。
2. 蜗轮的转向n 2: 凭据螺旋副 的运动纪律确定。
3. 蜗杆受力偏向: 因蜗杆为主动 件,圆周力F t 1与其转向相反;径向力 F r 1指向轮心O 1 ;蜗杆螺旋线偏向为右旋,其轴向力F a 1 可 用右手定则判定,即右手握蜗杆,四指沿n 1偏向弯曲,大拇指的指向则为轴向力F a 1 的偏向。
蜗轮所受各力偏向: 可凭据蜗轮与蜗杆啮合点处各力之间干系,即:F t 1 = - F a 2;F a 1 = - F t 2 ;F r 1 = - F r2确定。
解答:1. 蜗轮的螺旋线偏向及转向n 2,见题解1-6-3 图所示。
2.蜗杆所受各力F t1 、F r1、F a 1,蜗轮所受各力F t 2 、F r 2、F a 2 的偏向,如题解6-3图所示。
机械设计(第八版)课后习题答案(细心整理最全系列)(第11章)
第十一章蜗杆传动11-1试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。
[解] 各轴的回转方向如下图所示,蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右旋。
蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图11-3 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动,传递效率min r 960,kW 0.511==n P ,传动比23=i ,由电动机驱动,载荷平稳。
蜗杆材料为20Cr ,渗碳淬火,硬度HRC 58≥。
蜗轮材料为ZCuSn10P1,金属模铸造。
蜗杆减速器每日工作8h ,要求工作寿命为7年(每年按300工作日计)。
[解] (1)选择蜗杆传动类型根据GB/T 10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI )。
(2)按齿面接触疲劳强度进行设计[]322⎪⎪⎭⎫⎝⎛≥H P E σZ Z KT a①确定作用蜗轮上的转矩T 2按21=z ,估取效率8.0=η,则 mm N 915208239608.051055.91055.91055.962162262⋅=⨯⨯⨯=⨯=⨯=in ηP n P T②确定载荷系数K因工作载荷平稳,故取载荷分布不均匀系数1=βK ;由表11-5选取使用系数1=A K ;由于转速不高,无冲击,可取动载系数05.1=V K ,则05.105.111=⨯⨯==V βA K K K K③确定弹性影响系数E Z 蜗轮为铸锡磷青铜与钢蜗杆相配,故21MPa 160=E Z ④确定接触系数p Z 假设35.01=ad ,从图11-18中可查得9.2=p Z ⑤确定许用接触应力[]H σ由表11-7中查得蜗轮的基本许用应力[]MPa 268'=H σ应力循环系数 ()721021.4830071239606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N 寿命系数 8355.01021.410877HN=⨯=K则 [][]MPa 914.2232688355.0'H N =⨯==H H σK σ⑥计算中心距mm 396.160914.2239.216091520805.132=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯≥a取中心距mm 200=a ,因23=i ,故从表11-2中取模数8mm =m ,蜗杆分度圆直径mm 80=1d 。
机械设计基础课后习题答案解析第11章
11-1 解1)由公式可知:轮齿的工作应力不变,则则,若,该齿轮传动能传递的功率11-2解由公式可知,由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系:设提高后的转矩和许用应力分别为、当转速不变时,转矩和功率可提高 69%。
11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。
( 1)许用应力查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度:210~230HBS取220HBS;大齿轮ZG270-500正火硬度:140~170HBS,取155HBS。
查教材图 11-7,查教材图 11-10 , 查教材表 11-4取,故:( 2)验算接触强度,验算公式为:其中:小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得齿宽中心距齿数比则:、,能满足接触强度。
( 3)验算弯曲强度,验算公式:其中:齿形系数:查教材图 11-9得、则:满足弯曲强度。
11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损,目前的设计方法是按弯曲强度设计,并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。
( 1)许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:210~230HBS取220HBS;大齿轮45钢正火硬度:170~210HBS,取190HBS。
查教材图11-10得,查教材表 11-4 ,并将许用应用降低30%( 2)其弯曲强度设计公式:其中:小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数,取齿数比齿形系数查教材图 11-9得、因故将代入设计公式因此取模数中心距齿宽11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断,设计方法是按弯曲强度设计,并验算其齿面接触强度。
( 1)许用弯曲应力查教材表 11-1,大小齿轮材料40Cr 表面淬火硬度:52~56HRC,取54HRC。
查教材图11-10得,查材料图11-7得。
查教材表11-4 ,因齿轮传动是双向工作,弯曲应力为对称循环,应将极限值乘 70%。
故( 2)按弯曲强度设计,设计公式:其中:小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数,取齿数比齿形系数应将齿形系数较大值代入公式,而齿形系数值与齿数成反比,将小齿轮的齿形系数代入设计公式,查教材图 11-9得因此取模数( 3)验算接触强度,验算公式:其中:中心距齿宽,取满足接触强度。
机械设计_蜗杆传动习题解答
蜗杆传动一 选择题(1) 对于传递动力的蜗杆传动,为了提高传动效率,在一定限速内可采用 B 。
A. 较大的蜗杆直径系数B. 较大的蜗杆分度圆导程角C. 较小的模数D. 较少的蜗杆头数(2) 蜗杆传动中,是以蜗杆的 B 参数、蜗轮的 A 参数为标准值。
A. 端面B. 轴向C. 法向(3) 蜗杆传动的正确啮合条件中,应除去 C 。
A. t21m m =aB. t21αα=aC. 21ββ=D. 21βγ=,螺旋相同(4) 设计蜗杆传动时,通常选择蜗杆材料为 A ,蜗轮材料为 C ,以减小摩擦力。
A. 钢B. 铸铁C. 青铜D. 非金属材料(5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B 。
A. 点蚀B. 胶合C. 轮齿折断D. 磨损(6) 下列蜗杆副材料组合中,有 B 是错误或不恰当的。
序号蜗杆 蜗轮 12345 40Cr 表面淬火 18CrMnTi 渗碳淬火 45钢淬火 45钢调质 zCuSn5Pb5Zn5 ZCuA110Fe3 ZCuSn10Pb1 ZG340—640 HT250 HT150A. 一组B. 二组C. 三组D. 四组E. 五组(7) 在标准蜗轮传动中,蜗杆头数一定,加大蜗杆特性系数q 将使传动效率 B 。
A. 增加B. 减小C. 不变D. 增加或减小(8) 在蜗杆传动中,对于滑动速度s m v s /4≥的重要传动,应该采用 D 作为蜗轮齿圈的材料。
A. HT200B. 18CrMnTi 渗碳淬火C. 45钢调质D. ZCuSnl0Pb1(9) 在蜗杆传动中,轮齿承载能力计算,主要是针对 D 来进行的。
A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度(10) 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是 B 。
A. 防止润滑油受热后外溢,造成环境污染B. 防止润滑油温度过高使润滑条件恶化C. 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降D. 防止蜗轮蜗杆发生热变形后正确啮合受到破坏(11) 图11-1所示蜗杆传动简图中,图 C 转向是正确的。
机械设计-蜗杆习题与参考答案
习题与参考答案一、选择题1 与齿轮传动相比较,不能作为蜗杆传动得优点。
A、传动平稳,噪声小B、传动效率高C、可产生自锁D、传动比大2 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动得模数,应符合标准值。
A、法面B、端面C、中间平面3蜗杆直径系数q= .A、q=dl/mB、q=dlmC、q=a/d lD、q=a/m4在蜗杆传动中,当其她条件相同时,增加蜗杆直径系数q,将使传动效率。
A、提高B、减小C、不变D、增大也可能减小5 在蜗杆传动中,当其她条件相同时,增加蜗杆头数,则传动效率。
A、提高B、降低C、不变D、提高,也可能降低6在蜗杆传动中,当其她条件相同时,增加蜗杆头数,则滑动速度。
A、增大B、减小C、不变D、增大也可能减小7在蜗杆传动中,当其她条件相同时,减少蜗杆头数,则。
A、有利于蜗杆加工B、有利于提高蜗杆刚度C、有利于实现自锁D、有利于提高传动效率8起吊重物用得手动蜗杆传动,宜采用得蜗杆.A、单头、小导程角B、单头、大导程角C、多头、小导程角D、多头、大导程角9 蜗杆直径d1得标准化,就是为了。
A、有利于测量B、有利于蜗杆加工C、有利于实现自锁D、有利于蜗轮滚刀得标准化10 蜗杆常用材料就是.A、40CrB、GCrl5C、ZCuSnl0P1 D、LY1211 蜗轮常用材料就是。
A、40Cr B.GCrl5C、ZCuSnl0P1D、L Yl212 采用变位蜗杆传动时 .A、仅对蜗杆进行变位B、仅对蜗轮进行变位C、同时对蜗杆与蜗轮进行变位13 采用变位前后中心距不变得蜗杆传动,则变位后使传动比。
A、增大B、减小C、可能增大也可能减小。
14 蜗杆传动得当量摩擦系数f v随齿面相对滑动速度得增大而 .A、增大B、减小C、不变D、可能增大也可能减小15 提高蜗杆传动效率得最有效得方法就是。
A、增大模数mB、增加蜗杆头数C、增大直径系数qD、减小直径系数q16 闭式蜗杆传动得主要失效形式就是。
A、蜗杆断裂B、蜗轮轮齿折断C、磨粒磨损D、胶合、疲劳点蚀17 用计算蜗杆传动比就是错误得。
机械设计课后习题答案 机械工业出版社(11章)
习题复习
⑵提高表面质量 包括降低表面粗糙度;对重要的轴可采用滚压、喷 丸等表面强化处理;表面高频淬火热处理;渗碳、氰 化、氮化等化学处理。 轴的刚度不足时,可适当增加轴的直径和减小支撑跨 距或悬臂梁。
习题复习
11-3.当量弯矩式 Me = M 2 + (αT )2中,为什么要引入α? α值 应 如 何 确 定 ? 答:根据第三强度理论引入α,α是根据转矩性质而定的
12.倒角
13.轴肩高度低于轴承内圈,砂轮越程槽,轴环
14.轴承端盖 15.倒角 16.密封圈
习题复习
修正后:
3
因有键槽,将轴径增大3%,即 23.73*103%=24.44 圆整为标准直径,取d=25mm。 3.轴的结构设计 1)确定各轴段的直径 按结构和强度要求做成阶梯轴,外伸端直径为 Φ25mm.为使联轴器能轴向定位,在轴的外伸 端做一轴肩,所以通过轴承端盖、右轴承和套 筒的轴段直径取Φ35mm.
习题复习
应力校正系数。
对于对称循环变化的转矩,取α =
[σ −1 ]b 是轴在对称循环状态下的需用弯曲应力
对于脉动循环变化的转矩,取α =
[σ −1 ] b [σ 0 ] b
[σ −1 ]b
[σ −1 ]b
=1
≈ 0.6
习题复习
对于不变的转矩,取α =
[σ +1 ] b
[σ −1 ]b
≈ 0.3
当转矩变化规律不易确定或情况不明,取α ≈ 0.6.
(6)作当量弯矩 Me(图i) 因单向传动,转矩可认为按脉动循环变化, 取应力校正系数 α = 0 .6 则 αT = 44.3N • m
2 ∴Mec = MC + (αT )2 = 87.122 + 44.32 = 97.74N • m
机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
机械设计基础习题解答第11章
思考题及练习题11.1记里鼓车是中国古代用于计算道路里程的车,由“记道车”发展而来。
车箱内有立轮、大小平轮、铜旋风轮等,轮周各出齿若干,结构及参数如图所示。
求齿轮4与车轮(齿轮1)的传动比。
齿轮4转一周,木人击鼓一次。
假定要求车行500米,木人击鼓一次,问车轮直径应为多少?答:齿轮1~齿轮4组成定轴齿轮系1412441354100====100183i n z z n z z ×× 如果:n 4=1 r ,则 n 1=100 r设车轮直径为d 1,则11=500d n πd 1=1.59 m车轮直径应为1.59米。
11.2如图所示齿轮系,已知1z =15、2z =50、3z =15、4z =60、5z =15、6z =30、7z =2(右旋)8z =60,若1n =1000 r/min 。
试求:(1)求18i =?(2)蜗轮8的转速大小和方向?答:(1)800215151560306050753186428118=××××××===Z Z Z Z Z Z Z Z n n i习题11.1图(2)18181000 1.25r /min 800n n i === 方向用画箭头方法确定,为顺时针方向。
11.3. 如图所示轮系,已知齿轮齿数1z =30、2z =20、3z =30、4z =20、5z =80 、蜗杆头数6z =1、蜗轮齿数7z =60,齿轮1转速n 1=1200 r/min ,方向如图中箭头所示,求齿轮1与蜗轮7的传动比17i ,蜗轮7的转速n 7,并在图中标出其转动方向。
答: 解:235711771246203080602403020201z z z z n i n z z z z ×××====××× 171712005r /min 240n n i === 方向用画箭头方法确定,为逆时针方向。
(完整版)机械设计-蜗杆习题与参考答案
习题与参考答案一、选择题1 与齿轮传动相比较, 不能作为蜗杆传动的优点。
A。
传动平稳,噪声小 B. 传动效率高C. 可产生自锁 D。
传动比大2 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的模数,应符合标准值。
A. 法面 B。
端面 C。
中间平面3 蜗杆直径系数q=。
A。
q=d l/m B. q=d l mC。
q=a/d l D. q=a/m4 在蜗杆传动中,当其他条件相同时,增加蜗杆直径系数q,将使传动效率。
A。
提高 B. 减小C. 不变D. 增大也可能减小z,则传动效率。
5 在蜗杆传动中,当其他条件相同时,增加蜗杆头数1A. 提高 B。
降低C. 不变 D。
提高,也可能降低z,则滑动速度。
6 在蜗杆传动中,当其他条件相同时,增加蜗杆头数1A。
增大 B. 减小C. 不变 D。
增大也可能减小z,则 .7 在蜗杆传动中,当其他条件相同时,减少蜗杆头数1A. 有利于蜗杆加工 B。
有利于提高蜗杆刚度C。
有利于实现自锁 D。
有利于提高传动效率8 起吊重物用的手动蜗杆传动,宜采用的蜗杆。
A. 单头、小导程角B. 单头、大导程角C。
多头、小导程角 D. 多头、大导程角9 蜗杆直径d1的标准化,是为了。
A。
有利于测量 B. 有利于蜗杆加工C。
有利于实现自锁 D. 有利于蜗轮滚刀的标准化10 蜗杆常用材料是 .A。
40Cr B. GCrl5C. ZCuSnl0P1 D。
LY1211 蜗轮常用材料是.A. 40Cr B.GCrl5C. ZCuSnl0P1D. LYl212 采用变位蜗杆传动时。
A. 仅对蜗杆进行变位B. 仅对蜗轮进行变位C。
同时对蜗杆与蜗轮进行变位13 采用变位前后中心距不变的蜗杆传动,则变位后使传动比 。
A 。
增大B 。
减小C. 可能增大也可能减小。
14 蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而 。
A 。
增大B 。
减小C 。
不变D 。
可能增大也可能减小15 提高蜗杆传动效率的最有效的方法是 。
机械设计课后习题第11章作业
第11章作业11-1在给定轮系主动轮的转向后,可用什么方法来确定定轴轮系从动轮的转向?周转轮系中主、从动件的转向关系又用什么方法来确定?答:参考教材216~218页。
11-2如何划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分?在图ll一12所示的轮系中,既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中,在计算周转轮系部分的传动比时,是否应把齿轮5的齿数,Z5计入?答:划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分关键是要把其中的周转轮系部分划出来,周转轮糸的特点是具有行星轮和行星架,所以要先找到轮系中的行星轮,然后找出行星架。
每一行星架,连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本周转轮糸。
在一个复合轮系中可能包括有几个基本周转轮系(一般每一个行星架就对应一个基本周转轮系),当将这些周转轮一一找出之后.剩下的便是定轴轮糸部分了。
在图示的轮系中.虽然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中,但在计算周转轮系部分的传动比时.不应把齿轮5的齿数计入。
11-3在计算行星轮系的传动比时,式i mH=1-i H mn只有在什么情况下才是正确的?答在行星轮系,设固定轮为n, 即ωn=0时, i mH=1-i H mn公式才是正确的。
11-4在计算周转轮系的传动比时,式i H mn=(n m-n H)/(n n-n H)中的i H mn是什么传动比,如何确定其大小和“±”号?答: i H mn是在根据相对运动原理,设给原周转轮系加上一个公共角速度“-ωH”。
使之绕行星架的固定轴线回转,这时各构件之间的相对运动仍将保持不变,而行星架的角速度为0,即行星架“静止不动”了.于是周转轮系转化成了定轴轮系,这个转化轮系的传动比,其大小可以用i H mn=(n m-n H)/(n n-n H)中的i H mn公式计算;方向由“±”号确定,但注意,它由在转化轮系中m. n两轮的转向关系来确定。
机械设计作业集第11章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十一章 蜗杆传动一、选择题11—1与齿轮传动相比,___D____不能作为蜗杆传动的优点。
A 传动平稳、噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高11—2阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当与直齿条与_B _齿轮的啮合。
A 摆线B 渐开线C 圆弧曲线D 、 变态摆线11—3 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使___B___。
A 传动效率提高,蜗杆刚度降低 B 传动效率降低,蜗杆刚度提高 C 传动效率和蜗杆刚度都提高 D 传动效率和蜗杆刚度都降低11—4大多数蜗杆传动,其传动尺寸主要由齿面接触疲劳强度决定,该强度计算的目的是为防止 ___D___。
A 蜗杆齿面的疲劳点蚀和胶合B 蜗杆齿的弯曲疲劳折断C 蜗轮齿的弯曲疲劳折断D 蜗轮齿面的疲劳点蚀和胶合 11—5在蜗杆传动中,增加蜗杆头数z 1,有利于___D___。
A 提高传动的承载能力 B 提高蜗杆刚度 C 蜗杆加工 D 提高传动效率 11—6为了提高蜗杆的刚度,应___A___。
A 增大蜗杆的直径B 采用高强度合金钢作蜗杆材料C 蜗杆硬度,减小表面粗糙度值11—7 为了提高蜗杆传动的啮合效率ηl ,在良好润滑的条件下,可采用___B___。
A 单头蜗杆 B 多头蜗杆 C 较高的转速n 1 D 大直径系数蜗杆 11—8对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是__B__。
A 防止润滑油受热后外溢,造成环境污染B 防止润滑油油温过高使润滑条件恶化C 防止蜗轮材料在高温下机械性能下降D 蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏 11—9对于一般传递动力的闭式蜗杆传动,其选择蜗轮材料的主要依据是__A__。
A 齿面滑动速度 B 蜗杆传动效率C 配对蜗杆的齿面硬度D 蜗杆传动的载荷大小 11—10对于普通圆柱蜗杆传动,下列说法错误的是__B__。
A 传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比B 蜗杆直径系数越小,则蜗杆刚度越大C 在蜗轮端面内模数和压力角为标准值D 蜗杆头数z 1多时,传动效率提高 11—11蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而___C____。
机械设计课后参考答案第十一章
15.蜗杆常用材料是。
A.40Cr B.GCr15 C.ZCuSn10P1
16.蜗轮常用材料是。
A.40Cr B.GCr15 C.ZCuSn10P1
17.采用变位前后中心距不变蜗杆传动,则变位后使传动比。
A.增大 B.减小 C.可能增大也可能减小
18.蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而。
二、简答题:
1.蜗杆传动的主要失效形式有:点蚀、磨损、胶合和轮齿折段等,失效总是发生在蜗轮上。
在选择材料时,不仅要求有足够的强度,更重要的是要求有良好的跑合性、抗胶合性和耐磨性。
2.ma 1=mt2= m ;αa 1= αt2= α ; γ1= β2(等值、同向)
r ≤ ψv
3.在蜗杆传动中,有很大的相对滑动速度,摩擦损耗大,传动效率低,工作时发热量大。由于蜗杆传动结构紧凑,箱体的散热面积小,散热能力差,在闭式传动中,产生的热量若不能及时散发出去,油温会急剧升高,易使齿面产生胶合。因此要进行热平衡计算。如热平衡计算不合要求,可:
10.为了配凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时。
A.仅对蜗杆进行变位 B.仅对蜗轮进行变位 C.同时对蜗杆、蜗轮进行变位
11.起吊重物用的手动蜗杆装置,应采用蜗杆。
A.单头、小导程角 B.单头、大导程角 C.多头、小导程角
12.在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径将使。
4.在蜗杆传动中,通常为主动件。
A.蜗杆 B.蜗轮 C.蜗杆或蜗轮
5.计算蜗杆传动的传动比时,公式是错误的。
A. i= W1/W2B.i= n1/n2C. i= d2/d1
6.蜗杆传动中,若增大蜗杆头数,则传动效率( )。
机械设计作业题答案及复兴提纲XX06
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机•答械设案计作业X题X答06案及复兴提纲
•21
第12章 滑动轴承
µ 了解轴承的分类、滑动轴承的主要结构形式及特点 µ 掌握滑动轴承的失效形式、对轴承材料主要要求、
常用材料的特点。
µ 了解轴瓦的结构及开油孔油槽的要求。了解滑动轴
承润滑剂的种类及选用。
µ 掌握不完全液体润滑滑动轴承的失效形式、设计准
• 13-24 Lh1=12710.14h,Lh2=5849.56h
补充: 反安装时,Lh1=6377h,Lh2=25034.98h
注:设C=36800N,e=0.68 ,Fd=eFr ,当 Fa/Fr=<e时,X=1,Y=0; 当Fa/Fr>e时, X=0.4,Y=0.87
➢13-25 (只求P1=1205N,P2=858.5N)(设e=0.37,当Fa/Fr=<e时
隙及轴上零件位置调整、配合)。
µ 掌握滚动轴承的润滑作用、润滑剂的选择依据、润
滑方式、密封的作用、方式。
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机•答械设案计作业X题X答06案及复兴提纲
•23
3rew
演讲完毕,谢谢听讲!
再见,see you again
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•题六图
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11-2 有一阿基米德蜗杆传动,已知:传动比i = 18,蜗杆头数Z 1 = 2,直径系数q = 8,分度圆直径d 1 = 80 mm 。
试求:(1) 模数m 、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数Z 2及分度圆柱螺旋角β; (2) 蜗轮的分度圆直径d 2 和蜗杆传动中心距ɑ 。
解答:(1) 确定蜗杆传动的基本参数63811163811110236218mm8mm 10801121'''︒=γ=β'''︒==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γ=⨯=⋅====arctan q z arctan z i z q d m(2) 求d 2和中心距ɑ:()()mm 184mm 361082121mm 288mm 836222=+⨯⨯=+==⨯=⋅=z q m a m z d1-6-3 图示蜗杆传动,已知:蜗杆1 主动,其转向如题6-3图所示,螺旋线方 向为右旋 。
试决定:(1) 蜗轮2的螺旋线方向及转向n 2 ; (2) 蜗杆、蜗轮受到的各力(F t 、F r 、 F a )的方向。
解题分析:1. 蜗轮的螺旋线方向: 根据蜗杆 传动正确啮合条件γ =β,与右旋蜗杆啮合的蜗轮螺旋线方向应为右旋。
2. 蜗轮的转向n 2: 根据螺旋副 的运动规律确定。
3. 蜗杆受力方向: 因蜗杆为主动 件,圆周力F t 1与其转向相反;径向力 F r 1指向轮心O 1 ;蜗杆螺旋线方向为右旋,其轴向力F a 1 可 用右手定则判定,即右手握蜗杆,四指沿n 1方向弯曲,大拇指的指向则为轴向力F a 1 的方向。
蜗轮所受各力方向: 可根据蜗轮与蜗杆啮合点处各力之间关系,即:F t 1 = - F a 2;F a 1 = - F t 2 ;F r 1 = - F r2确定。
解答:1. 蜗轮的螺旋线方向及转向n 2,见题解1-6-3 图所示。
2.蜗杆所受各力F t1 、F r1、F a 1,蜗轮所受各力F t 2 、F r 2、F a 2 的方向,如题解6-3图所示。
1-6-4 图示为一标准蜗杆传动,蜗杆主动螺旋线方向为左旋,转矩T 1=25000 N ·mm ,模数m =4 mm ,压力角α=20°,蜗杆头数Z 1= 2,蜗杆直径系数q =10 ,蜗轮齿数Z 2 =54 ,传动效率η= 0.75。
试确定:(1)蜗轮2的转向及螺旋线方向;(2)作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小和方向(在图中标出)。
解题分析:1. 蜗轮的转向n 2:根据螺旋副的运动规律,确定蜗轮按逆时针方向转动 。
2.蜗轮轮齿螺旋线方向:根据蜗杆传动正确啮合条件γ =β,蜗轮的螺旋线方向应为左旋。
解答: 蜗杆、蜗轮上的各力的大小m m N 506250m m N 254750250001211212⋅=⋅⨯⨯=η=η=.Z Z T i T T N1250N 54687N 111706N 111706N 2054687N 54687N 45450625222N 1250N 4102500022212212122222221111=-==-==-==︒⨯=α==⨯⨯====⨯⨯===t a t a r r t r t t F F .F F .F F .tan .tan F F .m z T d T F qm T d T F题11-5 在图示传动系统中,1为蜗杆,2为蜗轮,3和4为斜齿圆柱齿轮,5 和6为直齿锥齿轮。
若蜗杆主动,要求输出齿轮6的回转方向如图所示。
试决定:(1) Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向(并在图中标示);(2) 若要使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分,蜗杆、蜗轮及斜齿轮3和4的螺旋线方向;(3) Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向(F t、F r、F a在图中画出)。
1.Ⅲ轴回转方向:根据两锥齿轮啮合时,代表齿轮转向的箭头总是同时指向节点或者同时背离节点的原理确定;Ⅱ轴回转方向:根据两外啮合圆柱齿轮啮合时,两轮转向相反原则确定;为输出轴2.蜗杆、蜗轮及斜齿轮3和4螺旋线方向求解思路:因为本题已知转向nⅣ的转向,应先定斜齿轮3和4的螺旋线方向,再定蜗杆、蜗轮的螺旋线方向。
(1)斜齿轮3和4的螺旋线方向确定方法:由锥齿轮受力分析定F a5向左(←),根据Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分的要求,斜齿轮4所受轴向力F a4必需向右(→),再由F a3= -F a4的关系定F a3向左(←)。
根据F a3方,确定主动齿轮3的螺旋线方向为左旋,再由斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件(向及nⅡβ4 =-β3),可确定齿轮4螺旋线方向为右旋。
(2)蜗杆、蜗轮的螺旋线方向确定方法:Ⅱ轴上所受轴向力互相抵消一部分的要求,F a2应与F a3方向相反,即:F a2向右(→)。
根据F t1= - F a2 、F a1= -F t2,F t1与n1反向、F t2与n2同向原则,可定F a1和n1方向,对蜗杆使用左右手定则,即可确定蜗杆1为左旋,再由蜗杆传动正确啮合条件γ=β,确定蜗轮2亦为左旋。
朝下(↓),1.nⅡ朝上(↑),见题解nⅢ6-6图所示。
2.蜗杆1为左旋,蜗轮2为左旋;齿轮3为左旋,齿轮4为右旋。
3.Ⅱ、Ⅲ轴上各轮受力方向见题解1-5图所示。
题11-7图示为由斜齿圆柱齿轮与蜗杆传动组成的两级传动,小齿轮1由电机驱动。
已知:蜗轮4的螺旋线方向为右旋,转向nⅢ如图示。
要求:(1) 确定Ⅰ、Ⅱ轴的转动方向(直接绘于图上);(2) 若要使齿轮2与蜗杆3所受轴向力F a 2 、F a 3互相抵消一部分,确定齿轮1、2和蜗杆3的轮齿螺旋线方向;(3) 蜗杆、蜗轮分度圆直径分别为d3、d4,传递的扭矩为T3、T4(N.mm),压力角为α,求蜗杆啮合点处所受各力F t 3、F r 3、F a 3的大小(用公式表示,忽略齿面间的摩擦力);(4) 在图中用箭头画出Ⅱ轴上齿轮2与蜗杆3所受各力FⅠ轴的转动方向nⅠ:因齿轮2固定在Ⅱ轴上,其转向n2与nⅡ相同,Ⅰ轴的转动方向nⅠ应根据外啮圆柱齿轮1、2转向相反原则确定,2.蜗杆3螺旋线方向:根据蜗杆传动正确啮合条件γ=β,蜗杆3的螺旋线方向应为右旋;齿轮1、2螺旋线方向:要使齿轮2与蜗杆3所受轴向力F a2、F a3互相抵消一部分,则轴向力F a2、F a3方向必定相反,而F a2与F a1等值反向,根据nⅠ转向和F a1所需方向,可定出齿轮1(主动轮)螺旋线方向为左旋。
再根据斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件(β1= -β2),可确定齿轮2螺旋线方向为右旋。
解答:1.nⅠ,nⅡ见题解6-5图所示。
2.齿轮1为左旋,齿轮2为右旋;蜗杆3为右旋。
3.蜗杆啮合点处所受各力F t 3、F r 3、F a 3的大小根据蜗轮与蜗杆啮合点处各力之间关系可得:N 2333d T F t =; N 244443α=α=-=tan d T tan F F F t r r ; N 24443d TF F t a =-= 4.Ⅱ轴上齿轮2与蜗杆3受力见题解11-7图所示。
题11-8 已知一闭式单级普通蜗杆传动,蜗杆的转速n 1 = 1440 r/min ,传动比i = 24, Z 1 = 2,m = 10 mm ,q =8 ,蜗杆材料为45号钢表面淬火,齿面硬度为50HRC ,蜗轮材料为ZCuSn10P1,砂模铸造。
若工作条件为单向运转,载荷平稳,使用寿命为24000 h 。
试求:蜗杆能够传递的最大功率P 1 。
解题分析:因为蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮齿面接触强度,故可按σH≤σH P 求解P 1 。
即: 首先根据HP A EHZ d m T K Z σσ≤=221229求出2221229⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤E HP AZ K Z d m T σ;再由ηi T T 21=求T 1;然后由 61111055.9⨯=n T P 求得P 1 。
解答: 1.求T 2 : 2221229⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≤E HP AZ K Z d m T σ 式中:4822480810121=⨯=⋅==⨯=⋅=z i z mm mm m q dK A — 载荷平稳,取K A = 1Z E — 青铜蜗轮与钢制蜗杆配对 Z E = 160 MPa ,σHP =HP σ'ZNHP σ' —根据蜗轮材料为ZCuSn10P1沙模铸造,查[1]表6-5得:HP σ'=200 MP ɑN 2 = 60n 2L h =2400024144060601⨯⨯=h L i n = 8.64 × 107MPa 74152MPa 200106481010877827..N Z HP HPN HP =⨯⨯=σ'=σ'=σ 222222122max 216074.152194880109⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≤=E HP AZ K Z d m T T σ N ·mm = 1 866 360.608 N ·mm2.求T 1 : ηi T T 21= , )tan tan )96.0~95.0(v ργγη+=( 25.082tan 1===q z γ ︒==036.1425.0arctan γ ︒︒⨯⨯===036.14cos 60000144080036.14cos 60000cos 111ππγn d v v s m/s= 6.217 m/s由表6-10查得ρV = 1°10′= 1.172°8736.0)172.1036.14tan 036.14tan 95.0)tan tan 95.0=+=+=((v ργγη 8736.024608.1866360max 2max 1⨯==ηi T T N •mm = 89 016.74 N •mm 3) 求P 1 : 661max 1max 11055.9144074.890161055.9⨯⨯=⨯=n T P kW = 13.4224 kW题11-9 图示为带式运输机中 单级蜗杆减速器。
已知电动机功率P = 7.5 kW ,转速n 1=1440 r /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45~55 HRC 。
蜗轮材料:选铸锡青铜ZCuSn10P1 砂模铸造。
2.确定主要参数选择蜗杆头数Z 1 :因i=15,带式运输机无自锁要求,一般应使Z 2≥28,故选Z 1 = 2 蜗轮齿数:Z 2 = i Z 1 = 15 × 2 = 303.按齿面接触强度条件进行设计计算 (1) 计算作用于蜗轮上的转矩T 2mm N 109744mm N 1440571055910559461161⋅⨯=⋅⨯⨯=⨯=...n P .T 因Z 1 = 2 ,初估8.0=估ηT 2 = T 1 i η= 4.974×104 ×15×0.8 N ·mm = 5.9688×105 N ·mm(2)确定载荷系数K A :因原动机为电动机,载荷有轻微冲击,由[1]表5-5查得:K A = 1.25(3)确定弹性影响系数Z E :青铜蜗轮与钢制蜗杆相配,Z E = 160MPa (4)确定许用应力σHP : σHP = Z N HP σ'712210912.61200015144060830056060⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯==i n L n N h 题11-9 图7853.010912.61010877827=⨯==N Z N由[1]表6-5查得:基本许用接触应力σHP ′= 200 MP ɑ 许用应力:σHP = 200×0.7853 MP ɑ= 157.06 MP ɑ(5)确定模数m 和蜗杆直径d 1252221206.15730160109688.525.199)(⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=HP E A CDZ Z T K d m σmm 3 =7742.939 mm 3 查[1]表6-1得:m = 8 mm ,d 1 = 140 mm ,q = 17.5 时,其m 2d 1 = 8960 mm 3 ﹥(m 2d 2)C D =7742.939 mm 3,但仅适用于Z 1=1,故取m = 10 mm ,d 1=90 mm ,q =9 , 其m 2d 1 = 9000 mm 3 。