7机械设计基础第4版习题解答（第八章）检.docx

《7机械设计基础第4版习题解答（第八章）检.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《7机械设计基础第4版习题解答（第八章）检.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、机械设计基础第4版自测题与习题参考答案（第八章）第八章蜗杆传动（-）自测题8-1阿基米德圆柱蜗杆上，应符合标准数值的模数是（C ）。A.端面模数B.法向模数 C.轴向模数 D.齿顶圆模数8-2 多头、大升角的蜗杆，这类蜗杆传动通常应用在（B ）装置中。A.手动起重设备B.传递动力的设备C.传递运动的设备D.需要自锁的设备8-3对蜗杆进行现场测绘时，为确定其模数，应通过测量（B ）来实现。A.蜗杆顶圆直径B.蜗杆轴向齿距C.蜗杆根圆直径D,蜗杆分度圆直径8-4 当蜗杆的头数马和润滑情况不变时，如把蜗杆直径&增大时，则蜗杆传动的啮合 效率将（C ）。A.提高B.不变C.降低D.没有固定关系8-5在

2、标准蜗杆传动中，如模数6不变,当减小导程角-时，则蜗杆的刚度将（A ）0A.增大B.不变C.减小D可能增大，也可能减小8-6 某标准蜗杆减速器的蜗轮已丢失，测知蜗杆头数马二2,螺旋导程角Y = 14。02 10（右旋），模数m = 8mm,中心距a = 240mmo蜗轮的齿顶圆直径a2应为（CA. 416mm B. 424mm C. 432mm D. 440mm8-7蜗杆传动容易发生的两种失效情况是（D ）。A.轮齿折断和齿面点蚀B.齿面点蚀和齿面胶合C.轮齿折断和齿面磨损D.齿面磨损和齿面胶合8-8蜗轮材料为HT200的开式蜗杆传动，其主要失效形式是（B ）。A.齿面点蚀B齿面磨损 C.齿面

3、胶合 D.蜗轮轮齿折断8-9蜗杆传动的失效形式，与之有关的因素是（C ）.A.蜗杆、蜗轮的材料B.载荷性质C.滑动速度D.蜗杆、蜗轮的加工方法8-10比较理想的蜗杆和蜗轮的材料组合是（A ）。A.钢和青铜 B.钢和铸铁C.钢和钢 D.青铜和铸铁8-11高速重载的蜗杆需经渗碳淬火和磨削，故蜗杆的制造材料应选用（C ）0A. 4OCr或35SiMnB. 45 专冈或40 钢C. 20Cr 或 20CrMnTi D. ZQA19-48-12某蜗杆传动，已知模数6=5mm,螺旋导程角片 14。0210,蜗杆分度圆直径二 60mm,转速= 1460r/ min,蜗轮分度圆直径d2 - 24Omm0则蜗轮

4、的转速n2应为 （A ）0A. 91. 25r/min B. 182. 5r/min C. 273. 75r/min D. 365r/min8-13某蜗杆传动，已知蜗杆为双头右旋，模数加=5mm,蜗杆分度圆直径4 =40mmz传动效率方0. 8,蜗杆轴上的功率i = 4kW,转速= 955r/ minz传 动比/= 30,则作用在蜗轮上的圆周力人2为(B )。A. 3200N B. 6400N C. 12800N D. 25600N8-14由铸造锡青铜制造的蜗轮齿圈，与其齿面许用接触应力%无关的是(D)。A.滑动速度B.蜗杆齿面硬度C.蜗轮铸造方法 D.工作是否长期连续8-15铸铁蜗轮及小直径

5、的青铜蜗轮，宜采用的结构是(A A.整体式 B.轮箍式C.镶铸式D.螺栓联接式(二)习题8-16有一标准圆柱蜗杆传动，已知模数8mm,传动比i=20,蜗杆分度圆直径 80mm。蜗杆头数Z = 20试计算该蜗杆传动的主要几何尺寸 91、九 必、。2、 42、办题8-16参考解答解:蜗杆齿顶圆直径 dal =di+2hai= di+2m=80+2x8=96(mm);蜗杆齿根圆直径 1=di-2(hi-2hai)= di-2.4m=80-2.4x8 = 60.8(mm);因为传动比 i=Z2/Z1,故 Z2=ixzi=20x2=40蜗轮分度圆直径d2=mz2=8x40 = 320 ( mm );蜗轮

6、齿顶圆直径 da2 =d2+2ha2= d2+2m = 320+2x8 = 336(mm);蜗轮齿根圆直径 呢=d2-2(h2-2ha2)= d2-2.4m = 320-2.4x8 = 300.8(mm);中心距 a= ( di + d2) 72 = (80 + 320)/2 = 200 ( mm )8-17图8-9所示为一蜗杆斜齿圆柱齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图所示。已 知蜗轮轮齿的螺旋线方向为右旋，试选择斜齿轮的旋向，使口轴所受轴 向力为最小。题8-17参考解答b)a)图8-9 题817图解解：L如图8-9题8-17图b)所示：据蜗杆传动正确啮合条件，蜗杆旋向与蜗轮旋向相同。对

7、主动件蜗杆施行左右手法则判别蜗杆所受轴向力Fai的方向。右手四手指握住顺时 针的旋转方向，大拇指指向了纸面外（图示箭矢点，O）,则其反作用力为蜗轮切向 力F当为箭尾，标为，在此切向力作用下，从动轮蜗轮旋转方向如图示，从K向 看为逆时针，直箭矢由下朝上，如3齿轮转向标记。2,判别一对斜齿圆柱齿轮的旋向：为使口轴轴向力最小，应让蜗轮2和齿轮3的轴 向力方向相反。因为蜗轮2与齿轮3均固定于II轴，所以转向相同，设斜齿圆柱齿 轮3为右旋，用左右手法则判别主动轮3所受轴向力的方向，匕3的方向恰与蜗 轮轴向力匕2 （ Fa2转动源自Fti是与ni转动的圆周切线方向）相反,故假设正确。反 之齿轮3如设为左旋

8、,判别出来的匕3的方向与Fa2的相同，意味着如此口轴上轴向 力将叠加，与支承部件工作不利。8-18图810所示的蜗杆传动装置中，已知蜗杆头数马二1,模数“二5mm,蜗杆分度 圆直径1 = 50mm,传动比/=50,传动效率夕=0.4,卷筒直径。=200mm,重 物的重力G= 100No求提起重物时作用于蜗杆传动啮合处各分力的大小和方向。题8-18参考解答b)a)图8-10题8-18图解提起重物时，卷筒扭矩T2 = GD/2 Nmm ;传动比i=Z2/Z1,或z2 = izi = 50xl = 50蜗轮扭矩 T2 = GD/2 = 100x200/2 = 10000 （Nmm）;蜗杆扭矢巨 Ti

9、 = T2/r| 1 = 10000/0.4x50 = 500 （ Nmm ）受力分析：b）图所标为各力的方向：1 .重物提升，蜗轮与卷筒同轴，顺时针转动。所受切向力Ft2与ri2同，沿蜗轮节圆切向。2 .一对作用力与反作用力匕1二-Ft2,Li方向如图示;另一对作用力与反作用力Fri = -Fr2 箭矢沿径向指向各自的轴心线。3 .据Fai所示方向，蜗杆左旋，用左手定则判别，主动蜗杆转向如图示，从K向看（右 视图）为顺时针。蜗杆所受切向力Fti在b ）图上是箭矢（穿过纸面向外，用。表 示），在右视图中，Fti方向与主动蜗杆转动方向ni相逆。Fti的反作用力是Fa2,方向 如图示。右视图上Ft

10、2标示的是箭尾。4 .据已知计算各力的大小,据公式(8-4 ):Ftl = -Fa2 = 2Ti/di = 2x500/50 = 20(N)Fal = -Ft2 = -2T2/d2 = 2xl0000/mz2 = 2xl0000/(5x50) = 80(N)Frl = -Fr2 = -Ft2tana = 80xtan20 = 80x0.3639729.12(N)8-19试设计带式运输机的蜗杆传动。已知驱动蜗杆的电动机功率A = 7.5kW,转速m = 970r/minz传动比/= 24,工作载荷平稳，单向连续运转。题8-19参考解答解：1)选择传动类型、精度等级和材料。带式运输机为一般机械，输

11、入功率小，转速不高， 载荷平稳，采用阿基米德蜗杆传动。 精度8c ( GB / T 100892018)o蜗杆用 45钢经表面淬火，表面硬度为4550HRC,表面粗糙度不大于1. 6pm (表8-5)。 采用组合式蜗轮，轮缘采用铸锡青铜ZCuSnlOPbl,砂型铸造。2)确定齿数zi、 z2 o传动比i = 24,根据表8-3确定zi = 2, Z2=i zi = 24 X 2=48, Z2在3064之间,故 合乎要求。3)确定蜗杆传递的转矩T2 o估计效率：根据zi=2,取q=0. 80。蜗轮传递转矩T2= Ti i q = (9. 55 x 106 Pi/ni) i q=(9. 55 x

12、106 x7.5/970)x24 x0.8014.18xl05(Nmm)4)确定模数m和蜗杆分度圆直径di o因载荷平稳，取载荷系数K = 1. 1，估计vs 12m /so根据表8-6查得h 二200MPa,由表8-2初取导程角丫 = 12。，按式(8-6)可得m2diKT2COSY(480/z2OH)2o(480/48x200)2mm3 3814.3mm3查表 8-1 ,取模数 m = 8mm,di=80mm。5)计算主要几何尺寸蜗轮分度圆直径：d2 = mz2 = 8x48 = 384(mm)蜗杆分度圆导程角：丫=arc tan(mzi/di)= arc tan(8x2/80)-11.3

13、1中/心是巨 a = (di + d2)/2 = (80 + 384)/2 = 232mm6)验算相对滑动速度Vs及传动效率qo蜗杆分度圆速度 Vi=ndini/(60xl000) = 3.14x80x970/600004.06 ( m/s )齿面相对滑动速度 vs=Vi/cosY=4.06/cosll.310=4.06/0.980584.14(m/s)vs =4.14m/s 12m/s,满足原估计值。蜗杆传动效率n :按Vs =4.14m/s ,硬度为5HRC ,蜗轮材料为铸造锡青铜，查 简明机械零件设计实用手册2版(胡家秀主编，机械工业出版社)P438表10-45 , 得Pv*l.35。,

14、由此得q= ( 0.950.97 ) tanY/tan(y + pv )=(0.95-0.97tanll.31/tan(11.31o + 1.35)=(0.950.97 ) 0.89a0.850.86,与原估计值n = 0.80 接近。7 )齿根弯曲疲劳强度校核。根据式(8-7 )Obb = (1.64KT2/did2m)YFsYObb其中，蜗轮复合齿形系数 ，根据4 = z2/ cos /= 48/cos 11.31 “49.0,查图 6-39,得Yfs=4.01;螺旋角系数 1-(11.31/ 140) = 0. 92;查表8-6得许用弯曲应力bbb =51MPa,则 obb = (1.64KT2/did2m)YFsYp= ( 1.64x1.1x14.18x10780x384x8 ) -38.40（Mpa） Obb 弯曲强度足够。8）其他几何尺寸计算（略）。