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图5-5 图5-6
第六章 蜗轮蜗杆传动
一、
1、 蜗杆传动有哪几种基本类型？圆柱蜗杆按加工方法不同有哪些主要类型？各用什么代号表示？
2、 与齿轮传动相比，蜗杆传动有哪些优缺点？
3、 蜗轮蜗杆传动中二者轴线呈什么状态？通常以哪一个零件为主动件？
4、 阿基米德蜗杆在哪一个平面内具有标准的模数和标准的压力角？正确啮合条件是什么？
5、 为了提高蜗轮的转速，可否改用相同尺寸（模数、压力角、直径系数q）的单头蜗杆代替双头蜗杆，与原蜗轮相啮合？为什么？
6、 连续工作的闭式蜗杆传动，为什么要进行热平衡计算？有哪些措施可以改善散热条件？
7、 蜗杆与螺旋齿轮相比有哪些相同之处与不同之处？ 8、 蜗杆传动为什么要进行变位？
分析与思考题
二、
分析与计算题
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1、 有一阿基米德蜗杆传动，已知模数m=10mm，蜗杆分度圆直径d=90mm，蜗杆头数Z1=2，蜗杆螺旋线为右旋，蜗轮齿数Z2=47。试计算： （1）传动比i和标准中心距a
（2）如将传动比改为i=24，中心距a不变，蜗轮齿数Z2 应为多少？变位系数为多少？
（3）计算变位后的蜗杆分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径？
（4）计算变位后的蜗轮分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径？ 例解：
（1） 传动比i： i=Z2/Z1=47/2=23.5 标准中心距a：
′
11a?(d1?mz2)?(90?10?47)?280mm22（2） 变位后的蜗轮齿数Z Z
′2
′
′2
= I Z1 =24×2=48
变位系数χ
'Z2?Z247?48?????0.5
22（3） 变位后蜗杆的几何尺寸
变位后蜗杆的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1和齿根圆直径df1均不变。而节圆直径d
′1
与分度圆d1变位后二者不再重合，所以d
*
′1
有变化。
d1 =90mm
da1 = d1 +2h am=90+2×1×10=110mm
df1 = d1-2（h a+ C ）m=90-2（1+0.2）×10=66mm d
′1
*
*
= d1 +2χm=90+2×（-0.5）×10=80mm
（4） 变位后蜗轮的几何尺寸
变位后蜗轮的分度圆直径d2、喉圆直径da2和齿根圆直径df2均有变化。而节圆直径dd2。
′2
与分度圆直径d2无论变位与否二者均重合，所以d
′2
仍等于
48
d2 =m Zd
′2
‘2
=10×48=480mm
**
=d2 =480mm
*
da2 = d2 +2（h a +χ）m=480+2×[1+（-0.5）]×10=490mm
df2 = d2 -2（h a + C -χ）m=480-2×[1+0.2-（-0.5）]×10=446mm
2、 已知一阿基米德蜗杆传动的参数，d1 =40mm，d2 =150mm，Z1 =1，m=5，试求其传动比i与直径系数q之值？
3、 已知蜗杆传动的参数，m=5，q=10，Z1 =2，Z2 =53，试求其阿基米德蜗杆的分度圆直径d1 ，蜗轮分度圆直径 d2 ，传动比i和导程角γ之值？
4、 有一90°交错的双头蜗杆传动，m=5，q=10，Z1 =2，Z2 =80，在不改变蜗杆转速的条件下，为了将蜗轮的转速增加一倍，现计划改用m=5，q=10 的单头蜗杆与原蜗轮相配，试问此计划是否可以达到提高转速的目的？为什么？
5、 图6-1示为一双头蜗杆传动，已知蜗杆轴功率P1=3KW，n2=60r/min，d2=240mm，d1=40mm，m=4mm，试求：
（1）蜗轮所受作用力Ft2 、Fr2 及Fa2之值？ （2）在啮合点画出作用力Ft1 、Fr1 及Fa1 的方向？ （3）画出蜗轮n 2的转向并指出蜗轮的旋向？
图6-1 图6-2
6、 蜗轮的旋向和蜗杆的转向如图6-2所示，试确定蜗轮的转向并画出
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蜗轮所受的作用力Ft2 、Fr2 及Fa2。
7、 设计搅拌机用闭式普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆输入功率P=4.5KW，n1=1440r/min，ｉ=25，载荷平稳，预计使用寿命为10年，每年按200个工作日计算，单班工作（每天工作8小时）。
8、 图6-3所示圆柱蜗杆蜗轮—斜齿圆柱齿轮传动，已知蜗杆蜗轮传动中m=10mm，蜗杆为右旋Z1=2，分度圆直径d 蜗杆输入功率为P=10KW，1=90mm，n1=960r/min，蜗轮齿数为Z2=31，传动效率为η=0.8；斜齿圆柱齿轮传动中，螺旋角β=16°15′37″，mn=6mm，齿数Z3=24， Z4=72，如果不计斜齿圆柱齿轮的功率损失，使中间轴上的轴向力能互相抵消一部分。试：
（1） 确定各齿轮的转动方向和螺旋线方向。
（2）计算并画出蜗轮和斜齿轮3在啮合点处的作用力Ft2 、Fr2 、Fa2 、Ft3 、Fr3 及Fa3 。
9、一起重设备用的闭式圆柱蜗杆传动，蜗杆由多缸内燃机驱动，额定功率P 1=3KW，n 1=2000r/min，n 2=60r/min，载荷有中等冲击，预期工作寿命为10000小时，推荐蜗杆用45号钢表面淬火，硬度至>HRC45，蜗轮用ZQSn6-6-3砂型铸造。试设计此蜗杆传动。
图 6-3
三、 结构设计题
1、 图6-4所示齿圈压配式蜗轮结构，为什么沿配合面旋入螺钉，螺钉中心线的位置应在何处？为什么？
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a) b) 图6-4 图6-5
2、图6-5所示两种螺栓联接式蜗轮结构，哪种较合理？为什么？在较合理的结构中蜗轮适合承受哪个方向的轴向力，其中的螺栓联接通常采用哪种类型？螺栓的数目和直径如何确定？
第七章 轴及轴毂连接
一、 思考题
1、 按承受载荷的类型不同，轴分为哪几种类型？转动心轴与固定心轴有什么不同？
2、 轴的常用材料有哪些？应用场合如何？
3、 提高轴强度的措施有哪些？提高轴刚度的措施有哪些？
4、 轴上零件的轴向定位措施有哪些？哪几种措施可以承受较大的轴向载荷？
5、 轴上零件的周向定位措施有哪些？常用的是哪一种？ 6、 轴的初步计算中，轴的直径是按什么确定的？
7、 轴的结构设计内容有哪些？为什么转轴的结构常设计成阶梯形？ 8、 轴的强度计算方法有哪几种？各适应什么场合？ 9、 试述转轴的设计计算过程？
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