《机械设计基础 》课件第11章.ppt

例11-2已知一传递动力的蜗杆传动，蜗杆为主动件，传动功率P＝3kW，转速n1＝960r/min，n2＝70r/min，载荷平稳。试设计此蜗杆传动。

解在载荷平稳的情况下，蜗轮轮齿接触强度和热平衡计算所限定的承载能力通常都能满足弯曲强度的要求，因此本题只进行接触强度和热平衡计算。

(1)蜗轮轮齿齿面接触强度计算。

①选材并确定许用接触应力。蜗杆拟用45钢，表面淬火45～50HRC；蜗轮拟用砂型铸造10-1锡青铜。由表11-4查得［σ］＝200MPa。②选蜗杆头数z1，蜗轮齿数z2。传动比i＝≈13.71。因传动比不算大，为提高传动效率，(参考表11-2)取z1＝2，则z2＝iz1＝13.71×2＝27.42，取z2＝27。③确定作用在蜗轮上的转矩T2。因z1＝2，故初步选取η＝0.82，则T2＝9.55×106×＝9.55×106×＝9.55×106×＝335614Nmm④确定载荷系数K。因载荷平稳，速度较低，取K＝1.1，由式(11-7)得由表11-1，取m＝8mm，d1＝80mm。

⑤计算主要几何尺寸。

蜗杆中圆直径为d1＝80mm，蜗轮分度圆直径为d2＝mz2＝8×27＝216mm，中心距为a＝0.5×(d1＋d2)＝0.5×(80＋216)＝148mm。(2)热平衡计算。①滑动速度计算。故②效率计算。查表11-6，ρv≈1.36°，故③热平衡计算。取αs＝14W/(m2℃)，估算散热面积故满足要求。(3)其他几何尺寸计算和绘制蜗杆、蜗轮零件工作图(略)。＝41.74＜[t]＝60～70℃11-1在一带传动和蜗杆传动组成的传动系统中，初步计算后取蜗杆模数m＝5mm，蜗杆头数z1＝2，中圆直径d1＝50mm，蜗轮齿数z2＝50。试计算该蜗杆传动的主要几何尺寸、蜗杆直径系数q、导程角γ。

11-2测得一圆柱蜗杆传动的蜗杆轴向齿距px＝19.70mm，蜗杆齿顶圆直径da1＝92.6mm，蜗杆头数z1＝2，蜗轮齿数z2＝30。试确定模数m，蜗杆直径系数q，蜗杆和蜗轮分度圆直径d1、d2，蜗轮螺旋角β，中心距a和传动比i。习题11-3题11-3图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合，动力由蜗杆z1输入，锥齿轮z4输出。已知齿轮z4转向如图，问欲使中间轴上所受的轴向力最小，蜗杆、蜗轮的螺旋线方向如何？蜗杆转向如何？题11-3图11-4一单级蜗杆减速器采用ZA蜗杆传动。已知蜗杆转速为n1＝1460r/min，功率P1＝15kW，传动比i＝21，z1＝2，模数m＝12.5，蜗杆分度圆直径d1＝112mm，蜗杆材料为40Cr、表面淬火，蜗轮材料为10-1锡青铜。求：

(1)蜗杆传动啮合效率η1及总效率η。

(2)蜗杆和蜗轮上各力的大小。11-5已知一圆柱蜗杆减速器的蜗杆轴功率P1＝100kW，传动总效率η＝0.75，三班制工作。试按当地工业用电价格(设每度电1.0元)计算五年中用于功率损耗的费用。

11-6手动铰车采用蜗杆传动如题11-6图所示。已知m＝8mm，d1＝80mm，z1＝1，z2＝40，卷筒直径D＝200mm。问：

(1)蜗杆、蜗轮的螺旋线方向应取左旋还是右旋？

(2)欲使重物W上升1m，手柄应转多少转？

(3)设W＝2000N，手摇时施加力F＝100N，手柄长L应为多少？

(4)在重物上升过程中，突然撤去手柄上的驱动力F，重物是否会回落(设当量摩擦系数fv＝0.2)？题11-6图11-7设计一个由电动机驱动的单级圆柱蜗杆传动，电动机功率为7kW，转速为1440r/min，蜗轮轴转速为80r/min，载荷平稳，单向传动。*②不允许改变传动比，则只能采用变位传动了。方法是在切制蜗轮时将滚刀外移2mm，即将滚刀与被切蜗轮的中心距由98mm增加到100mm。

有关变位蜗杆传动的计算，参见机械设计手册。11.3.1蜗杆传动的失效形式和材料

蜗杆传动的主要失效形式有胶合、点蚀和磨损等。由于蜗杆传动在齿面间有较大的相对滑动，因摩擦而产生的热量使润滑油温度升高而变稀，润滑条件变坏，从而增大了胶合的可能性。

在闭式传动中，如果不能及时散热，往往因胶合而影响蜗杆传动的承载能力。在开式传动或润滑密封不良的闭式传动中，蜗轮轮齿的磨损就显得突出。11.3蜗杆传动的失效形式