机械设计习题集答案第十一章 蜗杆传动设计(100323.doc

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1、第十一章蜗杆传动设计11-2有一阿基米德蜗杆传动，已知：传动比i=18，蜗杆头数Z1=2，直径系数q=8，分度圆直径d1=80mm。试求：(1)模数m、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角β；(2)蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距ɑ。解答：（1）确定蜗杆传动的基本参数（2）求d2和中心距ɑ:21n1题1-6-3图1-6-3图示蜗杆传动，已知：蜗杆１主动，其转向如题6-3图所示，螺旋线方向为右旋。试决定：(1)蜗轮2的螺旋线方向及转向n2；(2)蜗杆、蜗轮受到的各力（Ft、Fr、Fa）的方向。Ft2Fa2n2Fr22O2O2题

2、解1-6-3图Fa1Ft1O1n11Fr1O1解题分析：1.蜗轮的螺旋线方向:根据蜗杆传动正确啮合条件γ=β，与右旋蜗杆啮合的蜗轮螺旋线方向应为右旋。2.蜗轮的转向n2:根据螺旋副的运动规律确定。3.蜗杆受力方向:因蜗杆为主动件，圆周力Ft1与其转向相反；径向力Fr1指向轮心O1；蜗杆螺旋线方向为右旋，其轴向力Fa1可用右手定则判定，即右手握蜗杆，四指沿n1方向弯曲，大拇指的指向则为轴向力Fa1的方向。蜗轮所受各力方向:可根据蜗轮与蜗杆啮合点处各力之间关系，即：Ft1=-Fa11-8第十一章蜗杆传动设计2；Fa1=-Ft2；Fr1=-Fr2确

3、定。解答：1.蜗轮的螺旋线方向及转向n2，见题解1-6-3图所示。2．蜗杆所受各力Ft1、Fr1、Fa1，蜗轮所受各力Ft2、Fr2、Fa2的方向，如题解6-3图所示。1-6-4图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动螺旋线方向为左旋，转矩T1=25000N·mm，模数m=4mm，压力角α=20°，蜗杆头数Z1=2，蜗杆直径系数q=10，蜗轮齿数Z2=54，传动效率η=0.75。试确定：（1）蜗轮2的转向及螺旋线方向；O2O2题1-6-4图-3图O2O2n2Fr2Ft2Fa2Ft1Fa11Fr1n1题解1-6-4图Fr1O1n2O2Fr2Fa2Ft2O

4、1n1Fa1Ft1（2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小和方向（在图中标出）。n1n1解题分析：1.蜗轮的转向n2：根据螺旋副的运动规律,确定蜗轮按逆时针方向转动。2．蜗轮轮齿螺旋线方向：根据蜗杆传动正确啮合条件γ=β，蜗轮的螺旋线方向应为左旋。解答：蜗杆、蜗轮上的各力的大小题11-5在图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜齿圆柱齿轮，5和6为直齿锥齿轮。若蜗杆主动，要求输出齿轮6的回转方向如图所示。试决定：11-8第十一章蜗杆传动设计(1)Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向（并在图中标示）；(2)若要使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮及

5、斜齿轮3和4的螺旋线方向；(3)Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向（Ft、Fr、Fa在图中画出）。4Ⅲ35n6（nⅣ）Ⅳ6题11-5图1ⅡⅠ2解题分析：1．Ⅲ轴回转方向：根据两锥齿轮啮合时，代表齿轮转向的箭头总是同时指向节点或者同时背离节点的原理确定；Ⅱ轴回转方向：根据两外啮合圆柱齿轮啮合时，两轮转向相反原则确定；2．蜗杆、蜗轮及斜齿轮3和4螺旋线方向求解思路：因为本题已知转向nⅣ为输出轴的转向，应先定斜齿轮3和4的螺旋线方向，再定蜗杆、蜗轮的螺旋线方向。（1）斜齿轮3和4的螺旋线方向确定方法：由锥齿轮受力分析定Fa5向左（←），根据Ⅲ轴上所受轴

6、向力互相抵消一部分的要求，斜齿轮4所受轴向力Fa4必需向右（→），再由Fa3=-Fa4的关系定Fa3向左（←）。根据Fa3方向及nⅡ，确定主动齿轮3的螺旋线方向为左旋，再由斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件（β4=-β3），可确定齿轮4螺旋线方向为右旋。（2）蜗杆、蜗轮的螺旋线方向确定方法：Ⅱ轴上所受轴向力互相抵消一部分的要求，Fa2应与Fa3方向相反，即：Fa2向右（→）。根据Ft1=-Fa2、Fa1=-Ft2，Ft1与n1反向、Ft2与n2同向原则，可定Fa1和n1方向，对蜗杆使用左右手定则，即可确定蜗杆1为左旋，再由蜗杆传动正确啮合条件γ=β

7、，确定蜗轮2亦为左旋。5Fr5Fa5Ft56n6（nⅣ）ⅣⅢ题解11-5图nⅠnⅢⅡFt2Fa2Fr2Fa3nⅡOⅠFr4Ft4Ft3Fr3Fa4解答：1．nⅡ朝下（↓），nⅢ朝上（↑），见题解6-6图所示。2．蜗杆1为左旋，蜗轮2为左旋；齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。3．Ⅱ、Ⅲ轴上各轮11-8第十一章蜗杆传动设计受力方向见题解1-5图所示。题11-7图示为由斜齿圆柱齿轮与蜗杆传动组成的两级传动，小齿轮1由电机驱动。已知：蜗轮4的螺旋线方向为右旋，转向nⅢ如图示。要求：(1)确定Ⅰ、Ⅱ轴的转动方向（直接绘于图上）；(2)若要使齿轮2与蜗杆3所受

8、轴向力Fa2、Fa3互相抵消一部分，确定齿轮1、2和蜗杆3的轮齿螺旋线方向；(3)蜗杆、蜗轮分度圆直径分别为d3、d4，传递的扭矩为T3、T4（N．mm），压力角为