12-1解 :从例 12-1已知的数据有: , , , , ,
,中心距 ,因此可以求得有关的几何尺寸如下:
蜗轮的分度圆直径:
蜗轮和蜗杆的齿顶高:
蜗轮和蜗杆的齿根高:
蜗杆齿顶圆直径:
蜗轮喉圆直径:
蜗杆齿根圆直径:
蜗轮齿根圆直径:
蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:
径向间隙:
12-2
图12.3 解 :( 1)从图示看,这是一个左旋蜗杆,因此用右手握杆,四指 ,大拇指 ,可以
得到从主视图上看,蜗轮顺时针旋转。(见图12.3)
( 2)由题意,根据已知条件,可以得到蜗轮上的转矩为
蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等,方向相反,即:
蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等,方向相反,即:
蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等,方向相反,即:
各力的方向如图 12-3所示。
12-3
图 12.4
解 :( 1)先用箭头法标志出各轮的转向,如图12.5所示。由于锥齿轮轴向力指向大端,因此可以判 断出蜗轮轴向力水平向右,从而判断出蜗杆的转向为顺时针,如图12.5所示。因此根据蜗轮和蜗杆的转
向,用手握法可以判定蜗杆螺旋线为右旋。
( 2)各轮轴轴向力方向如图12.5所示。
12-4解 :( 1)根据材料确定许用应力。
由于蜗杆选用 ,表面淬火,可估计蜗杆表面硬度 。根据表12-4,
( 2)选择蜗杆头数。
传动比 ,查表12-2,选取 ,则
( 3 )确定蜗轮轴的转矩
取 ,传动效率
( 4)确定模数和蜗杆分度圆直径
按齿面接触强度计算
由表 12-1 查得 , , , , 。
( 5)确定中心距
( 6)确定几何尺寸
蜗轮的分度圆直径:
蜗轮和蜗杆的齿顶高:
蜗轮和蜗杆的齿根高:
蜗杆齿顶圆直径:
蜗轮喉圆直径:
蜗杆齿根圆直径:
蜗轮齿根圆直径:
蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:
径向间隙:
( 7 )计算滑动速度 。
符合表 12-4给出的使用滑动速度
(说明:此题答案不唯一,只要是按基本设计步骤,满足设计条件的答案,均算正确。)
12-5解 :一年按照 300天计算,设每千瓦小时电价为 此
元。依题意损耗效率为 ,因用于损耗的费用为:
12-6解 (1)重物上升 ,卷筒转的圈数为: 转;
由于卷筒和蜗轮相联, 也即蜗轮转的圈数为 圈;因此蜗杆转的转数为:
转。
( 2)该蜗杆传动的蜗杆的导程角为:
而当量摩擦角为
比较可见 ,因此该机构能自锁。
( 3)手摇转臂做了输入功,等于输出功和摩擦损耗功二者之和。
输出功
焦耳;
依题意本题摩擦损耗就是蜗轮蜗杆啮合损耗,因此啮合时的传动效率
则输入功应为
焦耳。
由于蜗杆转了 转,因此应有:
即:
可得:
图 12.6 12-7解 蜗轮的分度圆直径:
蜗轮和蜗杆的齿顶高:
蜗轮和蜗杆的齿根高:
蜗杆齿顶圆直径:
蜗轮喉圆直径:
蜗杆齿根圆直径:
蜗轮齿根圆直径:
蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距: 径向间隙:
图 12.7 12-8解 ,取 , ,则
则油温 ,小于 ,满足使用要求。