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。

m

d 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。

【解】

1）各轴的回转方向如图所示；

2）蜗轮轮齿的螺旋方向：

由于两个蜗杆均为右旋，因此两个蜗轮也必为右旋。

3）蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置和方向如图所示

6、设计一起重设备用的蜗杆传动，载荷有中等冲击，蜗杆轴由电动机驱动，传递的额定功率

kW 3.101=P ，r/min 1460

1=n ，r/min 1202=n ，间歇工作，平均约为每日2 h ，要求工作寿命为10年（每年按300工作日计）。

【解】