2022年机械设计习题答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计第十一章习题答案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,其中沃伦蜗杆共用轴回转方向垂直向上（图上未标注）；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名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11-3 设计用于带式输送机的一般圆柱蜗杆传动,传递效率= 5.0 kW ,= 960 r/min ,传动比 i = 23 ,由电动机驱动,

2、载荷平稳；蜗杆材料为 20Cr ,渗碳淬火,硬度 58HRC ；蜗轮材料为 ZCuSn10P1 ,金属模铸造； 蜗轮减速器每日工作8 h ,要求工作寿命为 7 年（每年按 300 工作日计）；解：1. 挑选蜗杆传动类型依据 GB/T 10085-1998的举荐,采纳渐开线蜗杆（ZI）；2. 按齿面接触疲惫强度进行设计依据闭式蜗杆传动的设计准就,先按齿面接触疲惫强度进名师归纳总结 行设计,再校核弯曲疲惫强度；由 K第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （ 1 ）确定作用在蜗轮上的转矩按 = 2 ,估取效率 = 0.8 ,就= 9.55

3、= 9.55 = 9.55 = 915208 N mm （ 2 ）确定载荷系数 K 因工作载荷平稳, 故取载荷分布不匀称系数 = 1 ；由表 11-5 选取使用系数 = 1 ；由于转速不高,无冲击,可取动载系数 = 1.05；就K = = 1 1 1.05 = 1.05 （ 3 ）确定弹性影响系数蜗轮为铸锡磷青铜与钢蜗杆相配,故 = 160 （ 4 ）确定蜗轮齿数= = 2 23 = 46 （ 5 ）确定许用接触应力 由表 11-7 中查得蜗轮的基本许用应力 = 268 MPa 应力循环系数N = 60 j = 60 1 7 300 8 = 4.21 寿命系数名师归纳总结 - - - - -

4、- -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - = = 0.8355 = = 0.8355 268 = 224 MPa （ 6 ）运算 K = 2085.36 因 = 2 ,从表 11-2 中取 m = 8 mm ,蜗杆分度圆直径 = 80 mm （ 7 ）运算蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1 ）中心距a = = = 224 mm 2 ）蜗杆参数1 蜗杆头数= 2 ,轴向齿距= =8 = 25.13 mm ；2 直径系数 q = 10 ；3 齿顶圆直径= + 2 m = 96 mm 4 齿根圆直径= 2 （m + c ） = 60.8 mm 5 分度圆导程角= =

5、 12.566 mm = 0.5 6 蜗杆轴向齿厚3 ）蜗轮参数1 蜗轮分度圆直径= m = 8 46 = 368 mm 名师归纳总结 2 蜗轮喉圆直径= + 2 = 368 + 2 8 第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - = 384 mm 3 蜗轮齿根圆直径= 2 = 368 2 8 1.2 = 348.8 mm 384 = 32 mm 4 蜗轮咽喉圆母半径= a - = 224 - 3. 校核齿根弯曲疲惫强度= 1 当量齿数 = = = 48.79 从图 11-17 中可查得齿形系数 = 2.39 2 螺旋角系数 = 1 - =

6、 1 - = 0.9192 3 许用弯曲应力 = 从表 11-8 中查得 ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 = 56 MPa 寿命系数 = = 0.66 = = 56 0.66 = 36.958 MPa 4 校核齿根弯曲疲惫强度= 2.39 0.919 = 13.715 MPa 弯曲强度满意要求4. 验算效率 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - = （ 0.95 0.96 ）（）度相关,已知= ,= arctan ,与相对滑动速= = = = 4.099 m/s 从表 11-18 中用插值法查得= 0.0238 ,= ,带入式得 = 0.845 0.854 ,大于原估量值,因此不用重算；5. 主要设计结论名师归纳总结 蜗轮齿数模数 m = 8 mm ,蜗杆直径= 80 mm ,蜗杆头数= 2 ,第 6 页,共 6 页= 46 - - - - - - -