《2022年机械设计习题答案 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械设计习题答案 .pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、机械设计第十一章习题答案11-1 试分析图11-26 所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆蜗轮所受各力的作用位置及方向。解：各轴的回转方向如下图所示，其中沃伦蜗杆共用轴回转方向垂直向上（图上未标注）。蜗轮 2、4 的轮齿螺旋线方向均为右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页11-3 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动，传递效率= 5.0 kW ，= 960 r/min ，传动比 i = 23 ，由电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材料为20Cr ， 渗碳淬火，硬度
2、58HRC 。蜗轮材料为ZCuSn10P1 ，金属模铸造。 蜗轮减速器每日工作8 h ，要求工作寿命为7 年（每年按300 工作日计）。解：1. 选择蜗杆传动类型根据 GB/T 10085-1998的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI） 。2. 按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核弯曲疲劳强度。由 K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页（ 1 ）确定作用在蜗轮上的转矩按= 2 ，估取效率 = 0.8 ，则= 9.55 = 9.55 = 9.55 = 915208 N mm
3、（ 2 ）确定载荷系数 K 因工作载荷平稳， 故取载荷分布不均匀系数= 1 ；由表 11-5 选取使用系数= 1 ；由于转速不高，无冲击，可取动载系数= 1.05；则K = = 1 1 1.05 = 1.05 （ 3 ）确定弹性影响系数蜗轮为铸锡磷青铜与钢蜗杆相配，故= 160 （ 4 ）确定蜗轮齿数= = 2 23 = 46 （ 5 ）确定许用接触应力 由表 11-7 中查得蜗轮的基本许用应力= 268 MPa 应力循环系数N = 60 j = 60 1 7 300 8 = 4.21 寿命系数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页
4、，共 6 页= = 0.8355 = = 0.8355 268 = 224 MPa （ 6 ）计算 K= 2085.36 因= 2 ，从表 11-2 中取 m = 8 mm ，蜗杆分度圆直径= 80 mm （ 7 ）计算蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1 ）中心距a = = = 224 mm 2 ）蜗杆参数 1 蜗杆头数= 2 ，轴向齿距= =8 = 25.13 mm ； 2 直径系数 q = 10 ； 3 齿顶圆直径= + 2 m = 96 mm 4 齿根圆直径= 2 （m + c ） = 60.8 mm 5 分度圆导程角= 6 蜗杆轴向齿厚= 0.5 = 12.566 mm 3 ）蜗轮参数
5、1 蜗轮分度圆直径= m = 8 46 = 368 mm 2 蜗轮喉圆直径= + 2 = 368 + 2 8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页= 384 mm 3 蜗轮齿根圆直径= 2 = 368 2 8 1.2 = 348.8 mm 4 蜗轮咽喉圆母半径= a - = 224 - 384 = 32 mm 3. 校核齿根弯曲疲劳强度= 1 当量齿数= = = 48.79 从图 11-17 中可查得齿形系数= 2.39 2 螺旋角系数= 1 - = 1 - = 0.9192 3 许用弯曲应力 = 从表 11-8 中查
6、得 ZCuSn10P1 制造的蜗轮的基本许用弯曲应力= 56 MPa 寿命系数= = 0.66 = = 56 0.66 = 36.958 MPa 4 校核齿根弯曲疲劳强度= 2.39 0.919 = 13.715 MPa 弯曲强度满足要求4. 验算效率 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页 = （ 0.95 0.96 ）（）已知= ，= arctan ，与相对滑动速度相关，= = = 4.099 m/s 从表 11-18 中用插值法查得= 0.0238 ，= = ，带入式得 = 0.845 0.854 ，大于原估计值，因此不用重算。5. 主要设计结论模数 m = 8 mm ， 蜗杆直径= 80 mm ， 蜗杆头数= 2 ，蜗轮齿数= 46 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页