機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集10、11答案..

1、第十章齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪齒數(shù)Z閉式軟齒面Z=2040硬齒面Z=1725(30)開式z1=1720斜齒圓柱齒輪的螺旋角卩卩=820。傳遞動(dòng)力的齒輪模數(shù)mm>2mm大、小齒輪的齒寬b=b+(510)mm-#-三、分析與思考題1034在不改變齒輪的材料和尺寸的情況下，如何提高輪齒的抗折斷能力？答：1、加大齒根圓角半徑，以減小應(yīng)力集中；2、增加軸的剛性，使受載均勻；3、采用合適的熱處理使齒芯具有足夠的韌性；4、對(duì)齒根進(jìn)行強(qiáng)化處理。10一35齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在輪齒的什么部位？在開式齒輪傳動(dòng)中，為什么一般不出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞？如何提高齒面抗點(diǎn)蝕的能力？答：齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在輪齒節(jié)線附近靠

2、近齒根處。開式齒輪傳動(dòng)的主要失效是磨損，還沒有出現(xiàn)點(diǎn)蝕就可能已磨損了。措施：1、提高齒面硬度，降低粗糙度；2、提高潤(rùn)滑油粘度；3、采用正傳動(dòng)，提高綜合曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。1036軟齒面齒輪和硬齒面齒輪是如何劃分的？軟齒面齒輪和硬齒面齒輪在加工方法上有何區(qū)別？為什么？答：根據(jù)齒面硬度劃分，HBV350，為軟齒面；HB>350，為硬齒面。硬齒面齒輪的加工比軟齒面多了齒面硬化處理和精加工兩道工序，主要是因?yàn)辇X面硬化處理后有變形出現(xiàn)，需要精加工。1037在什么工況下工作的齒輪易出現(xiàn)膠合破壞?膠合破壞通常出現(xiàn)在輪齒的什么部位?如何提高齒輪齒面抗膠合的能力？答：在高速重載工況下工作的閉式齒輪易出

3、現(xiàn)膠合破壞，提高齒輪齒面抗膠合的能力，可：1、提高齒面硬度，降低粗糙度；2、低速用粘度大的潤(rùn)滑油，高、中速及重載低速用極壓潤(rùn)滑油；3、采用變位齒輪，減小滑動(dòng)系數(shù)；4、減小模數(shù)，降低齒高，減小滑動(dòng)系數(shù)；5、兩齒輪配對(duì)時(shí)，齒面有硬度差，HB-HB2=3050。1038為什么輪齒的彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在齒根受拉伸一側(cè)？答：拉應(yīng)力導(dǎo)致疲勞裂紋的擴(kuò)展。1039在直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，當(dāng)齒面接班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期觸強(qiáng)度已足夠,答：1、2、3、而齒根彎曲強(qiáng)度不足時(shí)，可采用什么措施提高彎曲強(qiáng)度?增大模數(shù)m；適當(dāng)增大齒寬b；采用正變位齒輪。1040齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力各將發(fā)生什么變化?（1）模

4、數(shù)m不變，齒數(shù)z1增加；（2）齒數(shù)z1不變，模數(shù)m增大；（3）齒數(shù)zl增加一倍，模數(shù)m減小一半。答：（1）彎曲應(yīng)力!（2）彎曲應(yīng)力I（3）彎曲應(yīng)力t標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比i，轉(zhuǎn)矩T、齒寬b均保持不變，試問在下列條件下（%增大，F(xiàn)減小，YfY減?。?，接觸應(yīng)力I（%增大）；1nFasa1（m增大，d增大，F(xiàn)減?。?接觸應(yīng)力I（d增大）；1n1（m減小使gf大量增大，Z增大使gf少量減?。?，接觸應(yīng)力不變（不變）;F1F11041一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，大、小齒輪齒面接觸應(yīng)力是否相等?大、小齒輪的接觸強(qiáng)度是否相等?在什么條件下兩齒輪的接觸強(qiáng)度相等？答：在任何情況下，大、小齒輪齒面接觸應(yīng)力都相等，但接

5、觸強(qiáng)度不一定相等，因?yàn)榇?、小齒輪的材料、熱處理等不同，許用接觸應(yīng)力不一定相等。若大、小齒輪的材料、熱處理情況相同，還要看兩齒輪的壽命系數(shù)是否相等，只有khn1=khn2，則兩齒輪的許用接觸應(yīng)力才相等。兩齒輪的接觸強(qiáng)度相等。1042一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，一般大、小齒輪齒根彎曲應(yīng)力是否相等?大、小齒輪彎曲強(qiáng)度相等的條件是什么？答：一般大、小齒輪齒根彎曲應(yīng)力不相等，G>Q。F1F2大、小齒輪彎曲強(qiáng)度相等的條件是：LF=F2-F1F21043試分析一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，在中心距和傳動(dòng)比一定的情況下，齒數(shù)和模數(shù)的不同選擇方案各有何利弊？答：齒數(shù)增大，模數(shù)減小，貝y：1、2、3、4、重合度£

6、;t，傳動(dòng)平穩(wěn)；a齒高h(yuǎn)I，滑動(dòng)系數(shù)I，磨損I；daI，齒輪重量I，切削量I；齒輪彎曲強(qiáng)度I。1044齒寬系數(shù)申d的大小對(duì)齒輪傳動(dòng)的尺寸;答：齒寬系數(shù)申d越大，則齒輪的有效齒寬越大,齒輪的承載能力越強(qiáng)，強(qiáng)度越高；但齒寬越大,齒輪的偏載越嚴(yán)重，使得載荷分布不均勻，Kp增大，計(jì)算應(yīng)力增大，強(qiáng)度降低。因此，要根班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期円南叫盜人序機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集據(jù)支承方式適當(dāng)選擇齒寬系數(shù)。1045在圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，為什么通常取小齒輪的寬度大于大齒輪齒寬?在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)是采用哪個(gè)齒寬?圓錐齒輪傳動(dòng)又如何？答：因?yàn)檩S系零件和箱體存在加工和裝配誤差，使得兩齒輪軸向錯(cuò)位而減小了輪齒的接觸寬度，為了保

7、證輪齒的接觸寬度，通常取小齒輪的寬度大于大齒輪齒寬。在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)采用的有效齒寬是大齒輪的齒寬。圓錐齒輪則兩齒輪的齒寬取為相等，因?yàn)閳A錐齒輪的軸向位置可以調(diào)整，而且要求兩齒輪的錐頂重合，大端面應(yīng)當(dāng)對(duì)齊。1046在齒輪傳動(dòng)中，載荷分布不均勻系數(shù)%與哪些因素有關(guān)？可采取哪些措施減小%?答：載荷分布不均勻系數(shù)Kp考慮載荷沿輪齒接觸線分布不均勻的影響，這主要是由于系統(tǒng)變形（軸、軸承、箱體等）引起的，有彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，可采取如下措施減小如：1、提高軸、軸承、機(jī)架的剛度；2、提高齒輪的制造、安裝精度；3、盡量使齒輪相對(duì)軸作對(duì)稱布置，避免懸臂布置；4、適當(dāng)減小齒寬；5、轉(zhuǎn)矩從遠(yuǎn)離齒輪端輸入；6、重要傳動(dòng)中

8、的齒輪作成鼓形齒。1047有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。有關(guān)參數(shù)和許用值如下表，試分析比較哪個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度高？哪個(gè)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度高？齒輪mzYFaYsab印oLH12mm202.82.245mm490MPa570MPa22mm502.42.340mm400MPa470MPa答:KFQ=tFbmYYFaSa彎曲強(qiáng)度可比較tF=GtF1F=GF2,'KFu土1G=t-Hbdug490F1=YY2.8x2.2-ZZHE=79.54SaF2YYFa2Sa24002.4x2.3=72.46齒輪1的彎曲強(qiáng)度高。接觸強(qiáng)度可比較gJ和h2顯然g>j，齒輪1的接觸強(qiáng)度高。H1h21048現(xiàn)

9、有A、B兩對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳班。其參數(shù)如下表所示，成材料及熱處理硬度、載荷、工況及制造精度均相同。試分析比較這兩對(duì)姓輪接名蟲強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度的高教師學(xué)號(hào)批改日期齒輪對(duì)mz1z2bA2409060B4204560B:d=mZ=4X20=80mm解：兩對(duì)齒輪的材料及熱處理硬度、載荷、工況及制造精度均相同，即表示其許用應(yīng)力都相同,只需比較其計(jì)算應(yīng)力的大小。A:d=mZ=2X40=80mm-5-彎曲強(qiáng)度：每對(duì)齒輪都是小齒輪的彎曲應(yīng)力大，只算小齒輪的彎曲應(yīng)力。A：KF2KT1A：xYYmFa1Salx丄YYmFa1Sa1B：F1YybmFa1Sa1KF#YYbmFa1Sa11YYbmdFa1Sa1

10、12KT1YYbmdFa1Sa11少竺-2.00422.8x1.55-2.174A對(duì)齒輪的彎曲強(qiáng)度高。接觸強(qiáng)度：A：|'KFu±1ZZ|'2KTu±1ZZrr_001767-i-ZZ-1-ZZx.-0.01767bduHEbd2uHEd222x4021'11B：o-ZZ-HybduHEbd2-=0.01767d242x2021o=oHAHB兩對(duì)齒輪的接觸強(qiáng)度一樣高。1049標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若傳遞載荷不變，轉(zhuǎn)速n從960r/min降為720r/min。試問要改變何參數(shù)，并使該值與原用值之比大致等于多少才能保證該傳動(dòng)具有原來的抗彎曲強(qiáng)度？答：由于轉(zhuǎn)

11、速下降，使得傳遞的扭矩增加，有齒輪齒數(shù)、中心距和許用應(yīng)力不變，小齒輪PPT-9550-95501n960PPT-9550-9550-1即扭矩增加為原來的720n1960-1.333720-里YYbmFaSa倍。由彎曲應(yīng)力計(jì)算公式2KT-1YYbmdFaSa1只有改變齒寬b,并使其等于原用值的1.333倍才能保證該傳動(dòng)具有原來的抗彎曲強(qiáng)度。1050兩級(jí)齒輪傳動(dòng)中，若一級(jí)為斜齒，另一級(jí)為直齒，試問斜齒圓柱齒輪應(yīng)置于高速級(jí)還班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期円南碎魚人序機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集-7-是低速級(jí)？為什么？若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪所組成的兩級(jí)傳動(dòng)，錐齒輪應(yīng)置于高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？答：斜齒圓柱齒輪

12、應(yīng)置于高速級(jí)，這是因?yàn)樾饼X輪在高速級(jí)時(shí)相對(duì)于低速級(jí)時(shí)的軸向力小，可使軸承受力較小。若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪所組成的兩級(jí)傳動(dòng)，錐齒輪應(yīng)置于高速級(jí)，這是因?yàn)楦咚偌?jí)速度高、受力小，錐齒輪的尺寸較小，便于加工。1051(3)答:'2KTu±11bd2u2112=0.00116j2KT-ZZ叩1HE；2KT9444+1=1ZZ90x(2.5x44)29444he2KTu±13-34-Zu34丨2KT；.75,40+1.ZZ100x(3x40)27540he2K"2zT17540+1+一100x(3x40)27540=0.00150&.2KT-ZZ1HE齒輪4

13、的接觸強(qiáng)度最弱。FrtFa2*Fr-2-FFt112Fa11051圖示為一二級(jí)展開式標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪減速器。已知，高速級(jí)齒數(shù)z1=44,z2=94，模數(shù)m12=2.5mm,中心距a12=175mm,齒寬b2=90mm；低速級(jí)齒數(shù)z3=40，z4=75，模數(shù)m=3mm，中心距a34=175mm，齒寬b4=100mm；四個(gè)齒輪的材料相同，許用接觸應(yīng)力分別為：病廠%550MPa，oH2=oH4=420MPa；傳動(dòng)的摩擦損耗可忽略不計(jì)，假設(shè)兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)K相同。試：(1) 標(biāo)出齒輪2輪齒螺旋線的旋向，以使II軸軸承上所受軸向力小些；(2) 畫出各齒輪的受力圖(力的作用點(diǎn)和方向)；(3) 判斷哪

14、個(gè)齒輪的接觸強(qiáng)度最弱。答:nIIII班級(jí)成績(jī)姓名任課教師'學(xué)號(hào)批改日期III円南呦和允僅機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集-9-題1051圖(3)的解答在上一頁。1052圖示為二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器簡(jiǎn)圖，輸入軸I轉(zhuǎn)向n1如圖所示。(1) 合理確定斜齒輪3和4的螺旋線方向(畫在圖上),，(2) 在圖上畫出各齒輪的圓周力、徑向力和軸向力的方向；(3) 111軸為輸出軸，應(yīng)從III軸的哪端輸出扭矩為好？為什么？答：題1052圖應(yīng)從III軸的上端輸出扭矩，使彎曲、扭轉(zhuǎn)的變形抵消一部分。1053有一同學(xué)設(shè)計(jì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，方案一其參數(shù)為：m=4mm、Z=20、z2=60,經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算其齒面接觸疲勞強(qiáng)度剛

15、好滿足設(shè)計(jì)要求，但齒根彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，因而又進(jìn)行了兩種方案設(shè)計(jì)。方案二為：m=2mm、z,=40、求；度、答:一z2=120，其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度剛好滿足設(shè)計(jì)要方案三為：m=2mm、Z=30、z2=90。假設(shè)改進(jìn)后其工作條件、載荷系數(shù)K、材料、熱處理硬齒寬等條件都不變，問：(1) 改進(jìn)后的方案二、方案三是否可用？為什么？(2) 應(yīng)采用哪個(gè)方案更合理？為什么？(1)方案二d=mz=2x40=80mm11與方案一的d相同,方案二齒面接觸疲勞強(qiáng)度不變，可用。d=mz=2x30=60mm11齒面接觸疲勞強(qiáng)度降低，不可用。比方案一的d1減小(2)方案一與方案二相比較，應(yīng)采用方案二更合理，因?yàn)樵赿

16、1不變的條件下，齒數(shù)多、模數(shù)小有如下優(yōu)點(diǎn)：1、2、班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期重合度£t，傳動(dòng)平穩(wěn)；a齒高h(yuǎn)|，滑動(dòng)系數(shù)/，磨損2；d!，齒輪重量!，切削量2。a3、円南呦總允丘機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集-13-四、設(shè)計(jì)計(jì)算題1054設(shè)計(jì)一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，原用材料的許用接觸應(yīng)力為o=700MPa,oH2=600MPa，求得中心距a=100mm；現(xiàn)改用o=600MPa,oH2=400MPa的材料，若齒寬和其它條件不變，為H1H2保證接觸疲勞強(qiáng)度不變，試計(jì)算改用材料后的中心距a：解：'2KTu土1,'KFu土1ZZn二tZZ二1Hbduhebd2¥1'1：2K

17、Tu土1ZZ1-utnHd1d1"trTH2d1H21aH2,1H2t600尸*2=100x=150mm2I400H2m=4mm,Bl=45mm,B2=40mm，齒輪材料為許用彎曲應(yīng)力gf,=340MPa,F11055直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知zl=20,z2=60，鍛鋼，許用接觸應(yīng)力GHh=500MPa,o丄=430MPa,o丄=280MPa，彎曲載荷系數(shù)K=1.85，接觸載荷系數(shù)K=1.40，求大齒輪所允許的輸出轉(zhuǎn)矩T2（不F22計(jì)功率損失）。解：1、計(jì)算彎曲強(qiáng)度允許的輸出轉(zhuǎn)矩2KT、n=片YY<InFbm2ZFaSaF1bm2z.tjT<1mm圧4,f12KYYYYFa

18、1Sa1Fa2Sa2F-1-Y YFa1Sa1nF-Y YFa2Sa2I83握=7834云X*=70-9840X42x20x70.98=245552Nmm2x1.85nT=T十=245552x3=736657Nmm21n22、計(jì)算接觸強(qiáng)度允許的輸出轉(zhuǎn)矩bm2z2uminT<i（1H4)2ZZHE40x42x2023.430、()2=56312N2x1.442.5X189.8班H級(jí)bm2z2u1成E績(jī)H/m姓名T"i563f壬課教689學(xué)號(hào)115631n2L厶xj1Uo>批改日期381HUlln'匹U1ZZ<ln（1）（2）（3）g"F1g。F22.

19、8x1.55=55.01MPa(2)Q=ZZ楊Htbm2z2uHEHr!|q'=q-=400X、：80=565.68MPaHHb'402KTyq=片YY<IqFbm2zFaSaF1Q'=Q-=55.01X80=110.02MPaF1F1b'40大齒輪所允許的輸出轉(zhuǎn)矩T2=168938Nmm。10一56有一對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知小齒輪齒數(shù)z1=20,傳動(dòng)比i=3,模數(shù)m=4mm，齒寬b=80mm，齒面接觸應(yīng)力g口=400MPa，大齒輪齒根彎曲應(yīng)力o=50MPa?，F(xiàn)可忽略載荷HF2系數(shù)K對(duì)強(qiáng)度的影響，試求：小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力oF1；F1當(dāng)其他條件

20、不變，而b=40mm時(shí)的齒面接觸應(yīng)力ofH和齒根彎曲應(yīng)力g、g；HF1F2當(dāng)傳動(dòng)比i及其他條件不變，而z1=40,m=2mm時(shí)的齒面接觸應(yīng)力g"h和齒根彎曲應(yīng)力1H解：（1）YYQ=QFa1Sa1=50XF1F2YY2.28xl.73Fa2Sa2q'=q=50x=100MPaF2F2b'40=Q=400MPa(因?yàn)閐不變)H1m2z42x20p=55.01x-=110.02MPam'2z'22x401m2z42x20q=q片=50x=100MPaF2F2m'2z'22x4011057設(shè)計(jì)銑床中一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率P=7.5kW

21、,小齒輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速nl=1450r/min,齒數(shù)z,=26,z2=54，雙向傳動(dòng)，工作壽命Lh=12000h。小齒輪對(duì)軸承非對(duì)稱布置，軸的剛性較大,12h工作中受輕微沖擊，7級(jí)制造精度。解：略班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期円南叫盜人序機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集1058設(shè)計(jì)一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率P=40kW,轉(zhuǎn)速n1=2800r/min，傳動(dòng)比i=3.2,工作壽命Lh=1000h，小齒輪作懸臂布置，工作情況系數(shù)KA=1.25。解：略班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期1059設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的閉式圓錐齒輪傳動(dòng)。已知功率P=9.2kW，轉(zhuǎn)速n=970r/min，傳動(dòng)比i=3，小齒輪懸臂布置，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷

22、平穩(wěn)，每日工作8小時(shí)，工作壽命為5年（每年250個(gè)工作日）。解：略班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期第十一章蝸桿傳動(dòng)三、分析與思考題1124蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比有何特點(diǎn)?常用于什么場(chǎng)合？答：特點(diǎn)：1、傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；2、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；3、當(dāng)v時(shí)，具有自鎖性；4、齒面滑動(dòng)速度大，效率低。適用于大傳動(dòng)比的運(yùn)動(dòng)傳遞，而在動(dòng)力傳輸中的應(yīng)用受到限制。1125與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相比，圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)各有何特點(diǎn)?各適用于什么場(chǎng)合？答：圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)效率高，承載能力強(qiáng)，體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備的減速機(jī)構(gòu)中；環(huán)面蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)效率咼，承載能力強(qiáng)；錐蝸桿傳動(dòng)重

23、合度大，傳動(dòng)比范圍大，承班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期-17-円南叫點(diǎn)人曆機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集載能力和效率較高。1126影響蝸桿傳動(dòng)效率的主要因素有哪些?為什么傳遞大功率時(shí)很少用普通圓柱蝸桿傳動(dòng)？答：影響蝸桿傳動(dòng)效率的主要因素有嚙合摩擦損耗、軸承摩擦損耗、濺油損耗，其中主要是嚙合摩擦損耗，它與蝸桿的導(dǎo)程角、滑動(dòng)速度等有關(guān)。傳遞大功率時(shí)很少用普通圓柱蝸桿傳動(dòng)是因?yàn)槠湫瘦^低。1127在普通圓柱蝸桿傳動(dòng)中，為什么將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值？答：將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值是為了限制滾刀的數(shù)目，便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化。1128蝸桿傳動(dòng)的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則是什么？常用的材料配對(duì)有哪些？選擇材料應(yīng)滿足哪些要

24、求？答：開式：失效形式為齒面磨損、輪齒折斷，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；閉式：失效形式為齒面膠合、點(diǎn)蝕，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，還需作熱平衡核算。蝸桿的材料一般為碳鋼、合金鋼；蝸輪的材料為鑄造錫青銅、鑄造鋁鐵青銅、灰鑄鐵。選擇蝸輪、蝸桿材料不僅要求具有足夠的強(qiáng)度，更重要的是具有良好的磨合和耐磨性能。1129蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力，有的與相對(duì)滑動(dòng)速度大小有關(guān)，而與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)，有的則相反，試說明其原因。答：當(dāng)蝸輪材料為灰鑄鐵或高強(qiáng)度青銅（oB>300MPa）時(shí)，蝸桿的承載能力主要取決于齒面膠合B強(qiáng)度，但因目前無膠合強(qiáng)度計(jì)算公式，故采用接觸強(qiáng)度計(jì)算，在

25、查蝸輪的齒面許用接觸應(yīng)力時(shí)，要考慮相對(duì)滑動(dòng)速度的大小，而且膠合不屬于疲勞失效，因此許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)。若蝸輪材料為GB<300MPa的錫青銅，則蝸輪主要為接觸疲勞失效，許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)。1130對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，下面三式有無錯(cuò)誤?為什么?0（2）.wni=1=-wn22d+da=r2211m=I(甘Z2)F.Z(3)g-=Ft1-19-G)a=匕=m(q+z)豐m(z+z)222，2i27厶）廠2T2Tzn2Ti2TiV3F=2=1主11=t2dddd22221131蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)中為何特別重視發(fā)熱問題?如何進(jìn)行熱平衡計(jì)算?常用的散熱措施有哪些？答：蝸桿傳動(dòng)齒面滑動(dòng)速

26、度大，效率低，所以工作時(shí)發(fā)熱量大，若熱量不能及時(shí)散出，將因2T2T1主1dtanyd11班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期円南叫盜人序機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集1、2、3、Z2距加大,1135線方向,a2n2a21油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。所以，必須根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量等于同時(shí)間內(nèi)的散熱量的條件進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)定的范圍內(nèi)。常用的散熱措施：加散熱片以增大散熱面積；在蝸桿的軸端加裝風(fēng)扇以加速空氣的流通；在傳動(dòng)箱內(nèi)裝循環(huán)冷卻管路。1132為什么蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行蝸桿的剛度計(jì)算?對(duì)于常用的兩端支承蝸桿軸如何進(jìn)行剛度計(jì)算？答：蝸桿傳動(dòng)由于傳動(dòng)比較大，蝸輪的尺寸較大

27、，蝸桿的支承跨距較大，蝸桿受力后會(huì)產(chǎn)生較大的變形，會(huì)造成輪齒上載荷集中，影響正確嚙合，所以要進(jìn)行蝸桿的剛度計(jì)算。1133為什么普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的承載能力主要取決于蝸輪輪齒的強(qiáng)度，用碳鋼或合金鋼制造蝸輪有何不利？答：由于結(jié)構(gòu)和材料上的原因，失效總是發(fā)生在蝸輪上。結(jié)構(gòu)上：蝸桿是連續(xù)的齒，而蝸輪的齒則是孤立的；材料上：蝸桿是鋼制的，強(qiáng)度較高，而蝸輪的材料則是青銅，強(qiáng)度較低。在蝸桿傳動(dòng)中，嚙合齒面具有較大的滑動(dòng)速度，為了減少磨損，提高抗膠合能力，要求配對(duì)輪齒材料具有良好的減磨性、磨合性和耐磨性，用碳鋼或合金鋼制造蝸輪，雖強(qiáng)度高，但與碳鋼蝸桿配對(duì)時(shí)減磨性和耐磨性差。1134在動(dòng)力蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪的齒數(shù)在

28、什么范圍內(nèi)選取?齒數(shù)過多或過少有何不利？答：蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動(dòng)比，即z2=iZ。z2不宜太小（如z2V26）,否則將使傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。z2也不宜太大（z280），否則在模數(shù)一定時(shí)，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間降低蝸桿的彎曲剛度。試在圖上標(biāo)出蝸輪（或蝸桿）的轉(zhuǎn)向，蝸輪齒的螺旋圖示蝸桿傳動(dòng)均是以蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿、蝸輪所受各分力的方向。題1135圖班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期-#-円南叫點(diǎn)人曆機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集-21-416X324XX32FtiFa2Fa3題1136圖蝸桿左旋11一36如圖所示傳動(dòng)系統(tǒng)，已知輸出軸“6的方向。(1) 使各軸軸向力較小，確定斜齒輪3、4和蝸桿蝸輪1、

29、2的螺旋線方向(標(biāo)在圖上或用文字說明)及各軸的轉(zhuǎn)向；(2) 在圖中標(biāo)出各齒輪軸向力的方向。.xMM3XX一f匕a4夕Kff1a6n16班級(jí)成績(jī)姓名任課教師學(xué)號(hào)批改日期a円南列魚火曆機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集n1四、設(shè)計(jì)計(jì)算題1137某傳動(dòng)裝置中采用蝸桿傳動(dòng)，電機(jī)功率P=10kW，轉(zhuǎn)速n=970r/mim，蝸桿傳動(dòng)參數(shù)：z1=2,z2=60,q=8,m=8,右旋，蝸桿蝸輪嚙合效率6=0.75，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)總效率n=0.70，卷筒直徑D=600mm,試求：(1) 重物上升時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)向(畫在圖上)；(2) 重物上升的速度v；(3) 重物的最大重量W；(4) 蝸桿蝸輪所受各力大小，并標(biāo)出各力的方向。-23-題1

30、137圖解：(1)如圖(2)wnz60-1=-r=2=30wnz2221n兀/30970x兀1=3.38630900=600x3.386=1015.78mm/s=1.015m/s2wW=1=230Dv=-w22(3)W=也=v10X123X02=6896.55N1.015(4)T=95.5=95.5x105x1970=98453.6Nmmn1=98453.6x3x0.75=221520.6NmmFt1Fa12T2x984532x984531d12T2d2zq12x2215202x22152x8=123067NFr1=Ftana=923xtan20=31260x8=0班蘭級(jí)姓名35弊號(hào)任課教師批改日期円南呦總允丘機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集-29-1138圖示為簡(jiǎn)單手動(dòng)起重裝置。已知：m=8,z1=1，z2=40,試確定：(1) 重物上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少圈？若蝸桿為右旋，當(dāng)重物上升時(shí)，手柄轉(zhuǎn)向如何(畫在圖上)？(2) 若蝸桿蝸輪齒面間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為fV=0.2，此機(jī)構(gòu)是否自鎖？(3) 若重物重量G=1000N，人手推力F=50N，計(jì)算手柄力臂長(zhǎng)度L；(4) 當(dāng)提升重物