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涡轮蜗杆习题课

更新时间: 2019-07-16

  1. 有一阿基米德蜗杆传动,已知比i=18,蜗杆头数Z1=2,曲 径系数q=10,分度圆曲径d1=80mm。试求: 1)模数m、蜗杆分度圆柱导程角、蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋 角β; 2)蜗轮的分度圆曲径d2和蜗杆传动核心距α。 解:1)确定蜗杆传动根基参数 m=d1/q=80/10=8mm Z2=i Z1=18×2=36 ? ? arctan( Z1 / q) ? arctan( 1 / 10 ? 11?18?36?? 2)求d2和核心距α:d2=Z2m=36×2=288mm α=m(q+Z2)/2=8×(10+36)/2=184=184mm 2.图示蜗杆传动,蜗杆1自动,其转向 如图示,螺旋线标的目的为左旋。试判断: 1)蜗轮2的螺旋线)蜗杆、蜗轮遭到的各力(Ft、Fr、 Fα) 标的目的鉴定: 1)蜗向 n2 v2 已知:n1、旋向→n2 2)各分力标的目的 Fr:指向各自轮心 ※ Ft 蜗杆取n1反向 蜗轮取n2同向 Ft 2 ? ?Fa1 蜗杆:左、左手定章 蜗轮: Fa 2 ? ?Ft 1 ∵ ? ?? n1 左、左手定章:四指n1、拇指反向:啮合点v2→n2 Fa 3)旋向鉴定 蜗轮取蜗杆旋向不异。 3. 阐发取思虑:蜗轮蜗杆传动准确啮合前提若何?为什么将蜗杆分度圆曲 径d1定为尺度值? 即:蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数,蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力 角,蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且螺旋线标的目的不异。 将蜗杆分度圆曲径d1定为尺度值的目标是:削减蜗轮滚刀的数目,便于刀具尺度化。 1、取齿轮传动比拟较, 不克不及做为蜗杆传动的长处。 B A. 传动平稳,噪声小 B. 传动效率高 C. 可发生自锁 D. 传动 比大 2、 正在蜗杆传动中,当其他前提不异时,添加蜗杆曲径系数q, 将使传动效率 B 。 tanγ=z1/q A. 提高 B. 减小 C. 不变 D. 增大也可能减小 3 、正在蜗杆传动中,当其他前提不异时,添加蜗杆头数z, ,则传动 效率 。A A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 提高,也可能降低 D 4 、蜗杆曲径d1的尺度化,是为了 。 A. 有益于丈量 B. 有益于蜗杆加工 C. 有益于实现自锁 D. 有益 于蜗轮滚刀的尺度化 5 、采用变位蜗杆传动时 。B A. 仅对蜗杆进行变位 B. 仅对蜗轮进行变位 C. 同时对蜗杆取 蜗轮进行变位 B 6、提高蜗杆传动效率的最无效的方式是 。 A. 增大模数m B. 添加蜗杆头数z C. 增大曲径系数q D. 减小曲径系数q D 7、闭式蜗杆传动的次要失效形式是 。 A. 蜗杆断裂 B. 蜗轮轮齿折断 C. 磨粒磨损 D. 胶合、委靡点蚀 8、正在蜗杆传动中,感化正在蜗杆上的三个啮合分力,凡是以C 为最大。 A. 圆Ftl B. 径向力Fr1 C. 轴向力Fa1 9、蜗杆传动中较为抱负的材料组合是 。 A. 钢和铸铁 B. 钢和青铜 C. 铜和铝合金 10 蜗杆常用材料是 A 。 A. 40Cr B. GCrl5 C. ZCuSnl0P1 B D. 钢和钢 D. LY12 D. LYl2 11 蜗轮常用材料是C 。 A. 40Cr B.GCrl5 C. ZCuSnl0P1 A 12、起吊沉物用的手动蜗杆传动,宜采用 的蜗杆。 A. 单头、小导程角 B. 单头、大导程角 C. 多头、小导程角 D. 多头、大导程角 1、蜗轮蜗杆传动有哪些次要特点,为什么? (1)传动比大,布局紧凑。 蜗杆头数用Z1暗示(一般Z1=1~6),蜗轮齿数用Z2暗示。从传动比公式I=Z2/Z1 能够看出,当Z1=1,即蜗杆为单头,蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转,因此可获得很大 传动比,一般正在动力传动中,取传动比I=10-80。 (2) 传动平稳,无乐音。 由于蜗杆齿是持续不间断的螺旋齿,它取蜗轮齿啮应时是接二连三的,蜗杆齿没 有进入和退出啮合的过程,因而工做平稳,冲击、震动、乐音小。 (3) 蜗杆传动具有自锁性。 蜗杆的螺旋升角很小时,蜗杆只能带动蜗轮传动,而蜗轮不克不及带动蜗杆动弹。 (4) 蜗杆传动效率低。 特别是具有自锁性的蜗杆传动(单头),其效率正在0.4以下。 η低:齿面滑动速度 大,摩擦取磨损严沉,故传动效率低。 (5)发烧量大,齿面庞易磨损,成本高,为了散热和减小磨损,常需贵沉的抗磨材料 和优良的润滑安拆,故成本较高。 2、正在涡轮蜗杆传动中,准确啮合的前提是什么? (1)蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数(2)蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面 压力角(3)蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角,(4)螺旋线、正在蜗杆传动中,发生自锁的前提是什么? (1)轮蜗杆自锁机能只和螺旋角(导程角)和蜗轮副摩擦系数相关,摩擦系 数又和材料及蜗轮副粗拙度相关,以蜗杆45钢调质、齿部高频淬火,蜗轮铸 制铝青铜为例: A.蜗轮副摩擦系数为0.6时,螺旋角(导程角)3度29分11秒时蜗轮蜗杆 自锁,反之不自锁; B.蜗轮副摩擦系数为0.7时,螺旋角(导程角)4度03分57秒时蜗轮蜗杆 自锁,反之不自锁; C.蜗轮副摩擦系数为0.8时,螺旋角(导程角)4度38分39秒时蜗轮蜗杆 自锁,反之不自锁。 (2)头数越多,导程角越大。跨越单头,根基无法自锁。单头也最好选导程 角小于3°29′11″,确保自锁性。 4、正在蜗杆传动中,传动效率取蜗杆头数、自锁性有什么关系? (1)蜗杆头数增大,导致导程角增大(tanγ=z1/q),自锁性下降以至无自 锁功能。 (2) 蜗杆自动时,效率η=tanγ/tan(γ+Φv),效率η随蜗杆螺旋线导程角γ的 增大而增大,但凡是γ<30°;减小当量摩擦角Φv也可提高效率η,正在由齿 轮传动和蜗杆传动构成的多级传动中,若转速不太高,凡是将蜗杆传动放正在 高速级,以提高相对相对滑动速度Vs,进而降低当量摩擦角Φv,提高效率η。 5、蜗杆传动中,蜗杆取蜗轮所受力有什么关系,以及旋向鉴定方式? 左、左手定章:四指n1、拇指反向:啮合点v2→n2 6、图中蜗杆自动,试标出未说明的蜗杆(或蜗轮)的螺旋线标的目的及转向,并正在图 中绘出蜗杆、蜗轮啮合点处感化力的标的目的(用三个分力:圆Ft、径向力Fr、轴 向力F。暗示)。 7、阐发取思虑:蜗轮取蜗杆啮合点处各力之间关系若何?取斜齿圆柱齿轮传 动各力之间关系有何异同? 分歧之处: 不异之处: 8、 (1)蜗轮的转向; (2)感化正在蜗杆、蜗轮上的各力的大小及标的目的。 9、 图示为带工运输机中单级蜗杆减速器。已知电动机功率P=7.5kW,转速 n1=1440r/min,传动比i=15,载荷有轻细冲击,单向持续运转,每天工做8 小时,每年工做300天,利用寿命为5年,设想该蜗杆传动。 1.选择蜗杆蜗轮的材料 蜗杆材料:45号钢,概况淬火,齿面硬度为45~55HRC。 蜗轮材料: 2 n 因Vs估=(0.02~0.03)3 P 1 1 2 =(0.02~0.03)3 7.5 ?1440 =4.9922~7.4883m/s4m/s, 故选铸锡青铜ZCuSN10P1砂模锻制。 2.确定次要参数 选择蜗杆头数Z1:因i=15,带式运输机无自锁要求,可选Z1=2 蜗轮齿数Z2=i Z1=15×2=30 3.按齿接触强度前提进行设想计较 1)感化于蜗轮上的转矩T2 T1=9.55×106 P1/n1= 9.55×106 ×7.5/1440 N· mm=4.974×104 N· mm 因Z2=2,初估 ? 估=0.8 T1=T1i ? =4.974×104×15×0.8 N· mm=5.9688×105 N· mm 2 )确定载荷系数KA:固原动机为电动机,载荷有轻细冲击,故 取KA=1.25 3)确定弹性影响系数ZE:青铜蜗轮取钢制蜗杆相配,ZE=160 MPa 轮回次数 寿命次数 5)确定模数m和蜗杆曲径d1 由表查得m=8mm,d1=140mm,q=17.5时,其m2d1=8960mm3(m2d2)CD =7742.939mm3, 但仅合用于Z1=1,故取m=10mm,d1=90mm,q=9,其 m2d1=9000mm3 6)计较核心距α 1 1 m(q ? Z 2 _ ? ? 10 ? (9 ? 30)mm ? 195 mm α= 2 2 4.传动效率及热均衡计较 5)确定箱体散热面积A:A=9×10-5α1.88 =9×10-5×1951.88m2=1.81764m2 6)热均衡计较:取温度t0=20℃,散热系数Kt=15W/(m2· ℃), 达到热均衡时的工做油温: =55.761℃60℃,结论:蜗杆传动的参数选择合理。

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