齿轮与蜗杆转动

蜗杆传动

1 •如图所示为一蜗杆起重装置。已知：蜗杆头数 乙1，模数m 5，分度圆直

径d i 60 mm,传动效率

0.25，卷筒直径D 320 mm,需要提起的重量

G 6300N,作用在手柄上的力F 280，手柄半径I 180mm 。试确定：

Z 2

G

蜗杆起重装置

(1)蜗杆的齿数Z 2 ⑵ 蜗杆所受的轴向力F a1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：

4

T 1 FI 280 180 5.04 10 N mm

提升重物G 所需要的蜗轮的转矩为：

T 2 G 号

6300 320

6 卜

1.008 10 N mm 2 由于T 1和T 2满足的关系式：T 2

TJ ，因此有：

.T 2 1.008 106 门

CH i

T 1 4 50

5.04 104

0.25

所以 Z 2 Z 1i 50

(2)蜗杆所受的轴向力

F a1为：F a1

F t2经

空

2

8064 N

d 2 mz 2

F a1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

P 8KW ，转速

4

3

2

D

-

n 电

F a

n1

V

1

F t

i

i

Q

⑻

(b

)

o

n i

n

n a

2 40 i v

i

F

r1

F r F a1

0.68，卷筒直径D 630mm 。试求:

升降机传动装置示意图

蜗轮2所产生的转矩 T 2为：T 2 T 1i 1 2363N m 所以，蜗杆所受的各分力的大小为:

n 1 970r/min ,蜗杆传动参数为z 1

1 , z

2 40 , m 10mm , q 8 ,

7 2030'',右旋，蜗杆蜗轮副效率 1

0.75。设整个传动系统的总效率为

(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;

⑷ 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。

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：Q -

v

(3) 对蜗杆进行受力分析， 其各分力的方向如图

1000 (b)所

示。

068

6800N

8 0.8

升降机工作时电动机对蜗杆

1的驱

6

P

动转矩T 1为：T 1

9.55 10 —

n 1

78.76N m

F t 2 纽互 H815N d 2 mz 2

n 1 z 2

40

(1)因为传动比i 」」

40，所以有: n 2 z 1

1

24.25r/

min

匹 0.8m/s

60 1000

2T 1 2T 1 2 78.76 103 d 1 mq 10 8

1969N

970

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)

斜齿轮i

机械传动系统

(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。

⑶ 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：

(1) 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。

(2 )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。

III 轴

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。 物提升时，根据受力和理性，试回答：

(1) 确定两个斜齿轮及蜗轮蜗杆的螺旋线方向；

斜齿轮

电机

I 轴 _______ 右旋

一-N--O

F t2

4锥齿轮

5

1'1

蜗杆蜗

轮 ! 」

___ _______ __ __

左旋

II

轴

在重