齿轮与蜗杆转动(35题)

(4)根据轴的受栽情况，试分析轴II、轴III分别属于哪种类型的轴；
(5)若蜗杆传动能自锁，试画出重物P停在空中时（蜗杆上没有驱动力）蜗轮所受的圆周力Fa及轴向力Fa2的方向。
解：
（1）蜗轮轮齿的螺旋方向为右旋，起吊重物时蜗杆顺时针转动。
（2）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。
（3）
（4）轴 、 均属于转轴
提升重物Ｇ所需要的蜗轮的转矩为：
由于 和 满足的关系式： ，因此有：
所以
（２）蜗杆所受的轴向力 为：
的方向水平向右。
（3）当提升重物时，蜗轮逆时针转动，蜗杆所受轴向力水平向右，由于蜗杆右旋，所以，根据右手定则可以判断出手柄的转向为竖直向下（即从手柄端看为顺时针方向）。
2．如果所示为一升降机传动装置示意图。已知电动机功率 ，转速 ，蜗杆传动参数为 ， , ， ， ,右旋，蜗杆蜗轮副效率 。设整个传动系统的总效率为 ，卷筒直径 。试求：
（5）见图
８．图示蜗杆传动装置，z1=2，m=4mm，蜗杆分度圆直径d1=40mm，蜗轮齿数z2=48；蜗杆主动，转速n1=960r/min，蜗杆功率Ｐ1=10KW，当量摩擦系数fv=0.08，压力角 ，求：（1）蜗轮转向；（2）啮合效率 ；（3）蜗轮受力的大小与方向（用图示）。
解：
⑴蜗轮转向为顺时针方向。
蜗杆传动（15）、齿轮传动（20）共计：35题
1．如图所示为一蜗杆起重装置。已知：蜗杆头数 ，模数 ，分度圆直径 ｍｍ，传动效率 ，卷筒直径 ｍｍ，需要提起的重量 Ｎ，作用在手柄上的力 ，手柄半径 mm。试确定：
(1)蜗杆的齿数
(2)蜗杆所受的轴向力 的大小及方向；
(3)提升重物时手柄的转向。
解：（1）通过手柄施加给蜗杆的驱动转矩为：
(3)若蜗杆自锁，反转手柄使重物Ｇ下降时，请说明蜗轮上各作用力方向的变化情况；
(4)若已知：蜗杆头数z1=2，直径系数q=8，蜗轮齿数z2=60，m=8mm，就算蜗杆、蜗轮的分度圆直径d1，d2及传动的中心距离a。
解：
（1）蜗杆、蜗轮的螺旋线方向均为右旋
（2）见图
（3）蜗轮上各作用力方向不变
（4）
７．图示为某起吊装置中的阿基米德蜗杆——斜齿圆柱齿轮两极传动，蜗杆轮齿的螺旋方向为右旋，斜齿轮４与卷筒５固联成一体。
⑵首先由III轴上锥齿轮4的轴向力指向大端，即垂直向下，得到III轴上蜗杆5的轴向力垂直向上，所以蜗轮6的切向力垂直向下，蜗轮即逆时针转动，按照蜗杆5的转向和轴向力的方向，符合左手定则，故蜗杆为左旋，蜗轮的旋向和蜗杆一致，也为左旋。所有答案见下图。
４．图示为一重物提升装置传动系统图，图示电机回转方向为重物提升时的回转方向。在重物提升时，根据受力和理性，试回答：
(2)图出斜齿轮2及蜗杆上各力（ 、 、 ）的方向。
解：
（1）齿轮2应该右旋，齿轮1应为左旋；
齿轮2转向即 ，齿轮1转向于 相反；
（2）见图：
６．图示为一手动绞车，按图示方向转动蜗杆提升重物G。要求：
(1)在图上画出蜗杆的螺旋线方向及用文字说明蜗轮的螺旋线方向；
(2)在图上啮合点处画出各力的方向（圆周力Ft，径向力Fr，轴向力Fa）；
２）蜗杆１的转向；
３）蜗轮２和小斜齿轮３在啮合点所受各分力的方向。
Fra Baidu bibliotek解：
（1） 蜗轮2和蜗杆1的螺旋线方向均为右旋
蜗杆1的转向为顺时针方向
见图
（2）相当于齿轮4为主动轮，蜗轮转向相反了，但蜗轮所受各分力方向不变
10.图示手动提升结构，已知重物Ｇ＝20KN，滚筒直径Ｄ＝200mm，齿轮齿数z1=20，z2=60,蜗杆头数z3=1，蜗轮齿数z4=60，手柄Ａ的转动半径R=160mm，齿轮传动效率 ，蜗杆传动效率 ，不计轴承效率，试求：
(1)确定两个斜齿轮及蜗轮蜗杆的螺旋线方向；
(2)并在图中标出各齿轮及蜗轮蜗杆所受各分力的方向。
解：
（1）轮1左旋，轮2及蜗杆z3右旋，蜗轮z4右旋。
（2）见图
５．图示为斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动装置。已知：蜗杆的螺旋方向为右旋，其传动方向 如图，要求：
(1)欲使中间（II轴）所受轴向力最小，决定蜗轮及斜齿轮1，2的轮齿螺旋线方向及各轴转向。
(1)按顺时针转动手柄A能提升重物，设计蜗杆旋向（在图上画出）；
⑵啮合效率：
⑶
蜗轮受力方向如图示。
９．图示起重卷筒，由蜗杆传动——斜齿轮传动驱动卷筒吊起重物Ｗ。已知大齿轮４的螺旋线方向和提升重物Ｗ的运动方向如图示。完成下列问题：
(1)(将传动简图画在答题纸上，在图上标答案)为了使II轴上蜗轮２与斜齿轮３的轴向力能相互抵消一部分，试确定：
１）蜗杆２和蜗杆１的螺旋线方向；
(1)试确定蜗轮轮齿的螺旋方向及起吊重物Ｐ时蜗杆的转动方向（说明并在图上画出）
(2)为使蜗轮与斜齿轮３的轴向力相反，试确定两个斜齿轮轮齿的螺旋方向；
(3)若蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=40，蜗杆分度圆直径d1=80mm，蜗杆直径系数q=10，斜齿轮传动比ｉ34=3，蜗杆传动的效率 （其余运动件的功率损失忽略不计），卷筒5的直径D=300mm，起吊重量P=10000N，试求蜗轮端面模数m、蜗杆传动中心距a及起重时蜗杆所需的输入转矩T1的大小；
(3)画出II轴上斜齿圆柱齿轮受力的三个分力的方向。
(4)画出II轴上锥齿轮受力的三个分力的方向。
解：
⑴首先由II轴上锥齿轮3的轴向力指向大端，即水平向右，得到II轴上斜齿轮2的轴向力水平向左，进而得到I轴上斜齿轮1的轴向力水平向右，按照I轴的转动方向，符合右手定则，故斜齿轮1的旋向为右旋，斜齿轮2的旋向为左旋。
(1)当升降机上行时，电动机的转向（在图中标出即可）；
(2)升降机上行时的速度v；
(3)升降机的最大载重量Ｑ；
(4)蜗杆所受的各分力的大小及方向（方向在图中标出即可）。
解：当升降机上行时，电动机的转向n电如图（a）所示。
(1)因为传动比 ，所以有：
又因为卷筒3的线速度即为升降机上行的速度，所以：
(2)升降机的最大载重量Q为：
(3)对蜗杆进行受力分析，其各分力的方向如图(b)所示。升降机工作时电动机对蜗杆1的驱动转矩T1为：
蜗轮２所产生的转矩T２为：
所以，蜗杆所受的各分力的大小为：
3．如图所示机械传动系统，已知电机转向，试分析：（在图上画出或写出）
(1)为使II轴所受的轴向力最小，确定两斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向。
(2)确定蜗轮旋转方向和螺旋线方向。