蝸輪蝸桿典型例題解

1、蝸輪蝸桿典型例題解1.如圖所示，蝸桿主動，主動輪扭矩=20N.m,模數(shù)m=4mm,Z=2,d1=50mm，蝸輪齒數(shù)Z2=50，傳動的嚙合效率”=0.75。試確定：(1)蝸輪的齒數(shù)Z2;(2)蝸桿的直徑系數(shù)q和導(dǎo)程角丫；(3)標(biāo)準(zhǔn)中心距a；(4)相對滑動速度us；(5)蝸輪螺旋角32和蝸桿導(dǎo)程角丫關(guān)系？(6)蝸輪的轉(zhuǎn)向；(7)蝸輪蝸桿所受各力的大小和方向。解：(1)求蝸輪的齒數(shù)Z2=Z1i=2父25=50(2)求蝸桿的直徑系數(shù)q和導(dǎo)程角d1=mq>q=J=5mbZ12stan7=0.16尸=q12.5(3)蝸輪的轉(zhuǎn)向；(4)蝸輪蝸桿所受各力的大小和方向。32Tl2X20M10Ft1=800

2、N=-Fa2d1503502X20X10.0.72T221J_2Ft2d2d24X50Fr2=Ft2tana=3750Xtan20*=1360Fa2h.竄Ft29=12.54arctan0.16=9.09口o75_=3750N=-Fa1N=-Fr1+Fr1(Fr2ynn1"ln2Fa2.如圖所示為蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的組合。已知輸出軸上的圓錐齒輪的轉(zhuǎn)向n4:(1)欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿傳動的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向；(2)在圖上標(biāo)出各輪軸向力的方向。4)MFt25FtiF叫TM門.F-匕13題圖3.判斷圖中各蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向和螺旋線方向(按構(gòu)件1主動)畫出各蝸桿、

3、蝸輪所受三個力的方向。Hi-解：(1)鼓輪的轉(zhuǎn)數(shù)31101000nD=1.59r二D二200蝸桿轉(zhuǎn)數(shù)Z240=1.59=1.59=63.6rZ114 .已知兩蝸桿均為右旋，軸I為輸入軸，轉(zhuǎn)向如圖所示。試分析:(1) 各蝸桿、蝸輪的螺旋線方向；(2) 軸出轉(zhuǎn)向；(3) 蝸桿3和蝸輪2的受力方向。解：(1)各蝸桿、蝸輪的螺旋線均為右旋；(2)軸出轉(zhuǎn)向如圖示(n4)；5 .指出圖中未注明的蝸輪的轉(zhuǎn)向和螺旋線方向，并畫出蝸桿、蝸輪所受三個力的方向。6 .手動絞車采用圓柱蝸輪傳動。已知：m=8mm,Zi=1,di=80mm,Z2=40,卷筒直徑D=200mm。問：(1) 欲使重物W上升1m,蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少

4、轉(zhuǎn)？(2) 蝸桿與蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)f'=0.18,該機(jī)構(gòu)能否自鎖？(3) 若重物W=5KN,手搖時施加的力F=100N,手柄轉(zhuǎn)臂的長度應(yīng)為多少?(2) 自鎖條件:Ztan=一q10(q80=10)8=arctan0.1=5.71P=arctanf=arctan0.18=10.20能自鎖。(3) 手柄轉(zhuǎn)臂的長度從動鼓輪上作用的扭矩其中：T2=WTi=Fli12DW.一2其中:tantan5.7i12=0.35tan(5.710.20)200得出:二357mm5000100400.35(7) 圖所示一開式蝸桿傳動起重機(jī)構(gòu)，蝸桿與蝸輪之間當(dāng)量摩擦系數(shù)f=0.16(不計(jì)軸承摩擦損失)作用于

5、手柄之力F=200N。求：(1)蝸桿分度圓導(dǎo)程角丫，此機(jī)構(gòu)是否自鎖？(2)起重、落重時蝸桿的轉(zhuǎn)向(各用一圖表示)；(3)起重、落重時蝸桿的受力方向(用三個分力表示)；(4)起重時的最大起重量及蝸桿所受的力(用三個分力表示)，重物的重量為W;(5)落重時所需手柄推力及蝸桿所受的力(用三個分力表示)。(6)重物停在空中時蝸桿所受的力為W;(5)落重時所需手柄推力及蝸桿所受的力(用三個分力表示)。(6)重物停在空中時蝸桿所受的力。注：L=240,m=10,d1=90mm,Z1=1Z2=63,D=400mm。解：(1)蝸桿分度圓導(dǎo)程角丫此機(jī)構(gòu)是否自鎖？mZ1101=arctan=arctan=6.34

6、02d190反行程自鎖條件：二Av=arctanfV=arctan0.16=9525滿足自鎖條件，能夠自鎖。(2)起重時蝸桿的轉(zhuǎn)向、受力方向;(3)FriFaFal,重物的重量為W;(4)起重時的最大起重量及蝸桿所受的力(用三個分力表示)a.最大起重量W:T1=FL=200240=48000Nmm2Ti電248000630.4026W二二二6087.3ND400b.起重時蝸桿所受的力(方向如(2)所示)2TiJT2I12;=WD/2W=Dtantan(：+v)Z263i12-=63Zi1tan6.3402=0.4026tan(6.34029.09016)：v=9525"=9.0901

7、6'=6.3402T2i12=48000630.4026=121746.2Nmm2T1248000Ft1=1066.7Nd1902T22T2121746.2Fa1=Ft2=一=-=3864.96Na1t2d2mZ21063Fr1=Fr2=Ft2tan:-3864.96tan20=1406.7N(5)落重時所需手柄推力及蝸桿所受的力(用三個分力表示)。作用在蝸輪上的扭矩T2為驅(qū)動扭矩，先按蝸輪主動求出應(yīng)加在蝸桿上的扭矩：由：T1=FL匚8349一二=34,8NL240Ti=T2i2iDT2=W=6087.32i21=Z1/Z2=1/635200=12.17510Nmmtan（Y一乳）ta

8、ntan2.75二0.432tan6.340251T1=T2i21=12.175100.432=8349Nmm63雖然T2為驅(qū)動力矩，但該題反行程自鎖，若要重物自動下落，仍需蝸桿主動,且蝸桿的驅(qū)動力矩為：(蝸桿受力方向見(3)2T128349Ft1=-1=185.5Nd1902T2212.17105Fa1=Ft2=3864Nd2630Fr1=Fr2=Ft2tan:=3864tan20=1406N(6)重物停在空中時蝸桿所受的力重物停在空中時屬于反行程自鎖，此時:阻抗力矩:D5T2=W=12,1710Nmm2Ft/2T120=0d19052T2212.1710a1=Ft2=d2630二3864N

9、F二二Fr；=Ft2tan:=3864tan20'=1406N8.如圖所示為一蝸桿減速器，蝸桿軸輸入功率P1=5.5KW,轉(zhuǎn)速n1=2920r/min,載荷平穩(wěn)，單向轉(zhuǎn)動，兩班制工作，蝸桿和蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.018,模數(shù)，m=6mm,蝸桿直徑系數(shù)q=9,蝸桿頭數(shù)Z1=2,蝸輪齒數(shù)Z2=60,考慮軸承效率及攪油損失Y2=0.95.(1)確定蝸桿的旋向，蝸輪的轉(zhuǎn)向；(2)求蝸桿傳動的嚙合效率Y1和總效率Y;(3)求作用在蝸桿和蝸輪上作用力的大小和方向；(4)5年(每年按260天計(jì)算)功率損耗的費(fèi)用(按每度電0.5元計(jì)算)。解：(1)蝸桿的旋向，蝸輪的轉(zhuǎn)向如圖示;(2)求蝸桿傳動的嚙合效率Y1和總效率Y；J14=arctan=arctan=123143"arctanfv=arctan0.018=1152'tantan1231431=0.921tan('q匚V)tan(1231431152)總效率：=12=0.9210.95=0.875(3)求作用在蝸桿和蝸輪上作用力的大小和方向T1410Nmm6P165.5=9.55父10=9.55父10=180n12920.2Tl248000248000Ft1=667N=Fa2d1mq6952T224.9710Fa1=Ft2=2763Nd2660Fr1=Fr2=F