word版可編輯-機械設計考研練習題蝸桿傳動精心整理-資料下載頁

　　

【正文】 (14) 如圖1111中均為蝸桿1主動。標出圖中未注明的蝸桿或蝸輪的螺旋線方向及蝸桿或蝸輪或齒輪的轉動方向，并在節點處標出作用力的方向(各用三個分力表示)。圖1111解：(a) 蝸輪左旋；蝸桿轉向向下；向左；向右；向下；向上；垂直紙面向里；垂直紙面向外；(b) 蝸桿1及蝸輪3右旋；蝸桿I轉向向左；蝸輪2轉向逆時針；向下；及向上；向左；向右；垂直紙面向里；垂直紙面向外；蝸桿1與蝸輪2嚙合時，向右；垂直紙面向外；蝸桿1與蝸輪3嚙合時，向左；垂直紙面向里；(c) 蝸桿1及蝸輪2均為左旋；輪2和輪3轉向向下；及向上；及向下；及向左；及向右；及垂直紙面向外；及垂直紙面向里；(d) 蝸輪2及蝸輪4為左旋；蝸桿1轉向順時針；蝸輪2及蝸桿3轉向向上；及向上； 及向下；及向右；及向左；及垂直紙面向外；及垂直紙面向里。(15) 試標出圖1112中兩種傳動形式的蝸桿、蝸輪和齒輪的轉向，畫出嚙合點的受力方向圖(各用三個分力表示)，并分析這兩種傳動形式的優缺點。(a) (b)圖1112解：(a) 蝸輪2及齒輪3轉向向上；齒輪4轉向向下；及向右；及垂紙面向里；及向下；及向左；及垂直紙面向外；及向上。(b) 齒輪2及蝸輪3轉向向上；蝸輪4轉向順時針；及向左；及垂直紙面向里；及向下及向右；及垂直紙面向外；及向上。優缺點：圖(a)中蝸桿傳動的大，齒面間易形成油膜，使齒面間摩擦系數減小，減少磨損，從而提高傳動效率和承載能力；蝸桿在高速級使傳動更平穩，齒輪噪聲更小；但如果潤滑散熱條件不良，大會使齒面產生磨損和膠合。(16) 有一閉式蝸桿傳動如圖1113所示，已知蝸桿輸入功率，蝸桿轉速，蝸桿頭數，蝸輪齒數，模數，蝸桿分度圓直徑，蝸桿和蝸輪間的當量摩擦系數。試求：1) 該傳動的嚙合效率及傳動總效率(取軸承效率與攪油效率之積)。2) 作用于蝸桿軸上的轉矩及蝸輪軸上的轉矩。3) 作用于蝸桿和蝸輪上的各分力的大小和方向。圖1113解：。向下；向上；向左；向右；垂直紙面向外；垂直紙面向里。(17) 圖1114所示為起重量N的起重吊車，已知蝸桿3頭數，模數，蝸桿分度圓直徑，蝸輪4齒數，起重鏈輪5直徑，蝸桿傳動的當量摩擦系數，軸承和鏈傳動中的摩擦損失等于5％，作用在手鏈輪2上的圓周力試計算：(a) (b)圖11141) 蝸桿傳動的嚙合效率。2) 蝸桿軸上所需的轉動力矩和手鏈輪的直徑。3) 蝸桿蝸輪在節點處嚙合時所受各分力的大小和方向。解：；；；；；；向左，向右；垂直紙面向外， 垂直紙面向里；向下；向上。(18) 比較蝸桿傳動與斜齒圓拄齒輪傳動接觸應力計算的不同點？ 答：主要不同點有四個方面：1)運用赫茲公式的接近程度不同，斜齒圓柱齒輪傳動比蝸桿傳動更接近于兩圓柱體的接觸應力模型：2)計算荷載影響因素的考慮和各系數的處理方式有相似處，但具體數據來源是完全不同的；3)準則的基本出發點不同：斜齒輪是參照直齒輪按接觸疲勞破壞而建立的、實驗數據齊全、理論可靠的計算方法，而蝸桿傳動則是仿照直齒輪按接觸疲勞破壞條件性地、另外確定計算數據的、替代膠合破壞的實用近似方法；4)許用應力對斜齒輪是搬直齒圓柱齒輪研究成果，而蝸輪傳動是另起爐灶、制定出更為條件性的實驗數據。圖1115(19) 螺旋方向、轉向及受力方向分析，如圖1115所示。1) 標出圖1115末注明的蝸桿或蝸輪的旋向及轉向(均為蝸桿主動)，畫出蝸桿和蝸輪受力的作用點分力的方向。2) 圖1116所示為一斜齒圓柱齒輪—蝸桿傳動。小斜齒輪由電動機驅動。已知蝸輪為右旋，轉向如圖1116所示，試在圖上標出:(1) 蝸桿螺旋線方向及轉向。(2) 大齒輪的螺旋方向，可使大斜齒輪所產生的軸向力，能與蝸桿的軸向力抵消一部分。(3) 小齒輪的螺旋線方向及軸的轉向。(4)畫出蝸桿軸(包括大斜齒輪)上諸作用力的方向的空間受力圖。圖1116解題步驟一般為：1 根據已知的螺旋方向和轉動方向(含按要求指定的旋向與轉向)分析未知的旋向和轉動方向，如答圖7所示；2 在嚙合點相應位置按各力確定的規則判別各分力正確方向。參考答案見答圖8及答圖9。(a) (b) (c)答圖7(d) (e)答圖8答圖9(20) 如圖1117所示，電動機經蝸桿傳動帶動卷筒提升重物5噸，重物上升速度為，傳動總效率，電動機的轉速為。求:蝸桿頭數，蝸輪齒數，電動機功率()。解：1) 卷筒扭矩 2) 鋼絲繩線速度應為重物上升速度的2倍(有動滑輪)。 所以蝸輪轉速3) 卷筒功率4) 電動機需要功率5) 總傳動比6) 選頭數 (21) 如圖1118所示為蝸桿圓錐齒輪組合傳動裝置。已知蝸桿為右旋，轉向如圖184所示。① 中間軸II上的軸向力是否能夠抵消一部分?② 確定輸出軸III的轉向。③ 畫出蝸桿、蝸輪及兩個錐齒上各分力、。圖1117 圖1118解：①能抵消一部分；②Ⅲ轉向如Ⅲ ③各力方向見答圖10答圖10(22) 如圖1119所示的開式傳動，已知，,蝸桿特性系數，模數，蝸桿與蝸輪間的當量摩擦系數。1) 試確定蝸輪、蝸桿的螺旋線旋向及小圓錐齒輪的轉向(在圖1119中標出)。2) 該蝸桿是否自鎖?3) 蝸桿若是垂直布置時，支承a及b各選哪類軸承?為什么?圖1119解：1) 此題中僅給出蝸輪轉向，蝸桿、蝸輪的旋向均為右旋或均為左旋。若蝸桿、蝸輪均為右旋時，小圓錐齒轉向箭頭向上(即從手柄端看為逆時針方向)；若蝸桿、蝸輪均為左旋時，小圓錐齒輪轉向箭頭向下(即從手柄端看為順時針方向)。2) ，所以該蝸桿能自鎖。3) 支承a，b軸承可選一對角接觸球軸承(7類)或一對圓錐滾子軸承(3類)，或一個推力球軸承(5類)加一對深溝球軸承(6類)等。(23) 改正圖1120中結構上的錯誤。圖1120 答圖11解：如答圖11所示(24) 如圖1121所示，皮帶運輸機裝置，原設計方案為（a），強度正好滿足要求，裝配時錯裝成方案（b），這樣能不能用？為什么？（不計效率）(a) (b)圖1121答：不能用。因為a)中蝸輪在高速級，在傳遞相同功率時比低速級扭矩小，錯裝為b)，則會因蝸輪強度不足而導致過早失效。(25) 某些高層建筑用的電梯傳動系統中采用了蝸桿傳動，整個裝置如圖1122所示。設，卷筒3的直徑，采用雙速電動機Ⅰ驅動，；試求:1) 正常使用情況下電梯的速度 (快速)；2) 心臟病患者使用時，電梯的速度 (慢速)；3) 電銻定員14人，設每人體重按計算，傳動系統總效率，求電動機所需的功率。4) 若電動機，在快速、慢速時各能運多重的貨?1電動機 2蝸桿傳動 3卷筒 4定滑輪 5電梯圖1122解：1) 快速：2）慢速：3) 載重下應按求以下各項：下卷筒需要功率此時電動機需要功率4) 若設快速，慢速時分別能提升貨物重量為則快速時，因為 所以慢速時，同理27