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主题11蜗杆传动一、教学目标1、能计算蜗杆传动的几何尺寸2、掌握蜗杆传动的失效形式和设计准则3、了解蜗杆传动特点、类型及主要参数4、掌握蜗杆传动几何尺寸的计算5、掌握蜗杆传动的失效形式和设计准则二、课时分配本章绪论共 5 个单元，本章安排 6个学时。
其中理论学时 5 个学时，实践学时 1 个学时。
三、教学重点蜗杆传动的失效形式和设计准则四、教学难点蜗杆传动的主要参数五、教学内容单元1 蜗杆传动的类型和特点1、蜗杆传动的类型2、蜗杆传动的特点单元2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算在蜗杆传动中，规定通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面，称为中间平面。
对于阿基米德蜗杆蜗轮，在主平面内蜗杆传动相当于齿轮齿条传动。
1、蜗杆传动的主要参数及其选择（1）、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i 传动比i=n1／n2=z1／z2蜗杆头数z1=1、2、4、6（单头，i大，易自锁，效率低，但精度好；多头杆，η↑，但加工困难，精度↓）蜗轮齿数z2=iz1，Z2=27～80（2）、模数和压力角（3）、蜗杆分度圆上的导程角（4）、蜗杆分度圆直径和蜗杆直径系数（5）、标准中心距单元3 蜗杆传动的失效形式材料和结构一、蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效形式有齿面胶合、点蚀、齿根折断及磨损二、蜗杆传动的材料和结构单元4 圆柱蜗杆传动的受力分析及强度计算一、圆柱蜗杆传动的受力分析蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下。
①圆周力Ft 的方向。
主动轮圆周力Ft1方向与其节点速度方向相反，从动轮圆周力Ft2方向与其节点速度方向相同。
②径向力Fr的方向。
由啮合点分别指向各自轴心。
③轴向力Fa 的方向。
蜗杆主动时，蜗杆轴向力Fa1的方向由“主动轮左、右手定则”判定，即右旋蜗杆用右手（左旋蜗杆用左手），四指顺着蜗杆转动方向弯曲，大拇指指向即蜗杆轴向力Fa1的方向。
二、圆柱蜗杆传动的强度计算单元5 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算一、蜗杆传动的效率由式η1=tanγ/tan（γ+ρv）可知，η1随ρv的减小而增大，而ρv与蜗杆、蜗轮的材料、表面质量、润滑油的种类、啮合角以及齿面相对滑动速度有关。
蜗杆传动教案范文教案：蜗杆传动【教学目标】1.了解蜗杆传动的基本原理和组成结构；2.掌握蜗杆传动的优点和应用范围；3.能够用蜗杆传动解决实际问题。
【教学重点】1.蜗杆传动的基本原理和组成结构；2.蜗杆传动的优点和应用范围。
【教学难点】蜗杆传动的优点和应用范围的深入理解。
【教学方法】1.讲解与演示相结合的方法；2.案例分析和讨论。
【教学过程】【Step 1】导入与目标检测（5分钟）教师通过引入一个实际应用问题，如机械手臂的控制，让学生思考如何实现这一过程。
然后引导学生讨论可能的传动方式，并引出蜗杆传动。
【Step 2】蜗杆传动的基本原理（15分钟）1.教师通过图示和实物展示蜗杆传动的基本原理，解释蜗杆的构造和工作方式。
2.引导学生分析蜗杆传动的工作原理，包括蜗杆与蜗轮之间的接触、相对运动和传递转矩的过程。
【Step 3】蜗杆传动的组成结构（20分钟）1.教师讲解蜗杆传动的组成结构，包括蜗杆、蜗轮、轴承等。
2.教师通过实物展示和图示，让学生了解蜗杆传动的实际构造。
【Step 4】蜗杆传动的优点和应用范围（20分钟）1.教师讲解蜗杆传动的优点，如传递大功率、承载能力强、平稳运行等。
2.引导学生思考蜗杆传动的应用范围，如机械工程、电气工程、航天工程等。
【Step 5】案例分析与讨论（20分钟）1.教师提供一个实际应用案例，让学生通过蜗杆传动解决问题。
2.学生分组讨论，并在讨论中解决问题。
3.学生展示自己的解决方案，并进行讨论和反思。
【Step 6】小结与延伸（10分钟）1.教师对本节课的内容进行小结，并再次强调蜗杆传动的优点和应用范围。
2.教师提供一些延伸问题，让学生进一步思考和学习。
【Step 7】作业布置（5分钟）布置作业：要求学生选择一个机械设备，探究其传动部分是否采用蜗杆传动，并分析其原因和优点。
【教学反思】本节课通过引入实际问题，让学生在思考中获得对蜗杆传动的认识。
在讲解蜗杆传动的原理和结构时，结合图示和实物展示，使得学生能够更加直观地理解。
蜗杆传动教案设计一、教学目标让学生理解蜗杆传动的原理、特点和应用，掌握蜗杆传动的相关计算，培养学生的空间想象能力和分析问题的能力。
二、教学重难点重点：蜗杆传动的特点和主要参数。
难点：蜗杆传动的受力分析。
三、教学准备多媒体课件、蜗杆传动模型。
四、教学过程师：同学们，咱们今天来学习一种新的传动方式，叫蜗杆传动。
大家先看看这个模型，有什么发现呀？生：看着像齿轮，但又不太一样。
师：对啦，这就是蜗杆传动。
那大家想想，蜗杆传动和我们之前学的齿轮传动有什么区别呢？生：好像形状不太一样。
师：非常好，这只是其中一个方面哦。
那蜗杆传动有什么特点呢？生：不知道。
师：蜗杆传动的特点呀，有传动比大、传动平稳、可以自锁等等。
那大家知道蜗杆传动都用在哪些地方吗？生：不太清楚。
师：像一些减速装置呀，就会用到蜗杆传动。
接下来咱们重点来学习一下蜗杆传动的主要参数。
大家看课件，这个是什么呀？生：是蜗杆的直径系数。
师：没错，那它有什么作用呢？生：……师：它呀，会影响蜗杆的尺寸和强度哦。
然后还有蜗杆的头数、蜗轮的齿数这些参数。
那蜗杆传动的受力分析怎么看呢？大家结合这个图来思考一下。
生：有点难理解。
师：别着急，咱们一起来分析分析。
看这里，这个力是怎么来的呢？生：好像是因为转动产生的。
师：对啦，非常棒！那这个力又有什么特点呢？……师：好啦，今天的内容就学到这里，大家都理解了吗？生：差不多理解了。
五、教学反思通过本次教学，学生对蜗杆传动有了初步的认识和理解，但在受力分析部分还需要进一步加强练习和巩固。
在今后的教学中，要更加注重引导学生思考和分析问题，培养学生的自主学习能力。
同时，要多准备一些实例，让学生更好地理解和应用所学知识。
机械设计课程设计蜗杆传动一、课程目标知识目标：1. 理解蜗杆传动的原理、类型及适用条件；2. 掌握蜗杆传动的设计方法、步骤及注意事项；3. 了解蜗杆传动的强度计算、传动效率及润滑方式；4. 掌握蜗杆、蜗轮的加工工艺及装配要求。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行蜗杆传动的设计，并绘制出完整的零件图和装配图；2. 学会使用计算软件进行蜗杆传动的强度计算及优化；3. 能够分析蜗杆传动在实际应用中的优缺点，并提出改进方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的创新意识和实践能力，激发他们对机械设计的兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 引导学生关注蜗杆传动在工业生产中的应用，认识到机械设计在国民经济发展中的重要性。
课程性质：本课程为机械设计课程设计的一部分，旨在让学生通过实际操作，掌握蜗杆传动的设计方法和过程。
学生特点：学生已具备一定的机械设计基础，具有较强的动手能力和一定的创新能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和设计水平。
在教学过程中，注重培养学生的独立思考能力和团队协作精神，使他们在完成设计任务的同时，提升自身的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到预定的学习成果，为后续的专业课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 蜗杆传动原理及类型- 蜗杆传动的定义、工作原理- 蜗杆传动的类型、特点及适用范围2. 蜗杆传动设计方法与步骤- 蜗杆、蜗轮的设计计算- 蜗杆传动强度计算与校核- 蜗杆传动设计步骤及注意事项3. 蜗杆传动零件加工与装配- 蜗杆、蜗轮的加工工艺- 零件公差与配合的选择- 蜗杆传动装配工艺及要求4. 蜗杆传动在实际应用中的案例分析- 分析蜗杆传动在工程实际中的应用案例- 探讨蜗杆传动的优缺点及改进措施5. 蜗杆传动课程设计实践- 完成蜗杆传动设计任务，绘制零件图和装配图- 使用计算软件进行蜗杆传动强度计算及优化- 撰写课程设计报告，总结设计过程及心得教学内容安排与进度：第一周：蜗杆传动原理及类型第二周：蜗杆传动设计方法与步骤第三周：蜗杆传动零件加工与装配第四周：蜗杆传动在实际应用中的案例分析第五周：蜗杆传动课程设计实践教材章节关联：本教学内容与教材中关于蜗杆传动章节相关内容紧密关联，涵盖了蜗杆传动的基本原理、设计方法、加工装配及实际应用等方面，确保学生能够系统地掌握蜗杆传动的相关知识。
第11章 蜗杆传动（一）教学要求1、 了解蜗杆传动特点、类型及主要参数，了解滑动速度、效率2、 掌握蜗轮强度计算方法及蜗杆传动，热平衡计算方法（二）教学的重点与难点1、 蜗杆传动特点、参数计算、特性系数q2、 齿面接触疲劳强度、齿根弯曲强度和热平衡计算（三）教学内容11．1 蜗杆传动的类型及特点用于实现空间交错轴间的运动传递，一般交错角︒=∑90。
其特点是结构紧凑、传动比大、传动平稳、易自锁。
缺点是摩擦磨损大、发热量大，η低。
一、蜗杆传动的类型按蜗杆形式：圆柱蜗杆（常用） 环面蜗杆 锥蜗杆（较少）1、圆柱蜗杆传动：普通圆柱蜗杆（在车床上用直线刀刀刃车削而得到）阿基米德蜗杆（ZA ）——最常用，垂直于轴线平面的齿廓为阿基米德螺线，在过轴线的平面内齿廓为直线，在车床上切制时切削刃顶面通过轴线。
︒=4020α，加工简单，磨削有误差，精度较低，刀子轴线垂直于蜗杆轴线，（图11-4）法向直廓蜗杆（ZN ）——切削时刀刃垂直于轮齿法面，法面齿廓（延伸渐开线~）——直线，轴面齿形为渐开线，端面齿形为一延伸渐开线，磨削有误差、精度较低。
（图11-5）渐开线蜗杆（ZI ）——刀刃平面与蜗杆基圆柱相切，端面齿莆为渐开线，由渐开线齿轮演化而来（Z 小，β大），在切于基圆的平面内一侧齿形为直线，可滚齿，并进行磨削，精度、η高。
适于较高速度和较大的功率。
（图11-6）2、环面蜗杆传动（图11-2）——蜗杆轴向为凹圆弧面，蜗轮的节圆位于蜗杆的节弧面上，中间平面内，蜗杆、蜗轮均为直线齿廓，特点：同时啮合齿数多，∵轮齿接触线与蜗杆齿运动的方向近似垂直，∴易于形成动压油膜、效率高，η=90°，承载能力强。
3、锥蜗杆传动（图11-3）——蜗杆齿分布在节锥上的等导程螺旋。
蜗轮——如同曲线齿锥齿轮：特点：同时接触齿数多，重合度大，传动比范围大，侧隙可调。
但传动具有不对称性，正反传动时受力、承载与效率均不同。
较少。
二、蜗杆传动的特点1、 传动比大2、连续啮合，传动平稳，冲击载荷小，噪音低3、具有自锁性，即当P V ≤4、齿面滑动速度VS 大、磨损、发热，容易使润滑失效，η较低，易磨损、胶合。
蜗杆传动教学设计蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来实现动力传递。
在教学中，可以通过以下步骤来进行设计教学：1. 引入知识：首先，介绍蜗杆传动的基本概念和结构，包括蜗轮、蜗杆的定义和特点。
可以通过图片和动画的方式呈现，让学生对蜗杆传动有一个直观的认识。
2. 工作原理：接下来，解释蜗杆传动的工作原理。
蜗杆传动是一种经济、实用、平稳且传动比较大的传动方式，适用于低速大扭矩的传动。
可以通过示意图和实物来演示蜗杆传动的工作原理，让学生能够更好地理解。
3. 啮合角和传动比：介绍蜗杆传动中的啮合角和传动比的概念。
啮合角是指蜗轮和蜗杆的啮合面的夹角，决定了蜗杆传动的传动比。
传动比是指输出轴转速与输入轴转速之间的比值。
通过计算实例和图表，帮助学生掌握如何计算和应用传动比。
4. 优缺点：介绍蜗杆传动的优缺点。
蜗杆传动具有传动比大、结构简单、噪音小等优点，但也存在传动效率低、制造成本高等缺点。
通过讨论和比较，让学生对蜗杆传动的优缺点有一个全面的了解。
5. 应用案例：引入蜗杆传动的应用实例。
讲解蜗杆传动在工程和日常生活中的应用，如工厂中的输送带、电动车的巡航控制等。
通过实例分析，让学生能够将理论知识与实际应用相结合。
6. 实验设计：设计相关实验来加深学生对蜗杆传动的理解。
可以设计拆卸蜗杆传动装置、测量传动比的实验，让学生亲自操作并观察实验结果，加深对蜗杆传动的理解和掌握。
7. 综合评价：对学生进行综合评价，可以设计小组或个人作业来检验学生对蜗杆传动的理解与应用能力。
例如，设计蜗杆传动机械装置，计算传动比和效率等。
同时，可以要求学生写出关于蜗杆传动的优缺点的论述。
以上是一个大致的教学设计，可以根据具体的教学需求进行调整和完善。
通过这样的教学设计，能够帮助学生全面了解蜗杆传动，并掌握相关的计算和应用能力。
第十三章蜗杆传动一、选择题13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动.(1)平行(2)相交(3)垂直交错13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件.(1)蜗杆(2)蜗轮(3)蜗杆或蜗轮都可以13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____.(1)圆柱蜗杆(2)环面蜗杆(3)锥蜗杆13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低.(1)阿基米德蜗杆(2)渐开线蜗杆(3)法向直廓蜗杆13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值.(1)法向(2)端面(3)轴向13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角.(1)小于(2)大于(3)等于13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆.(1)单头,小导程角(2)单头,大导程角(3)多头,小导程角(4)多头,大导程角13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____.(1)传动效率提高,蜗杆刚度降低(2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高(3)传动效率和蜗杆刚度都提高(4)传动效率和蜗杆刚度都降低13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____.(1)传动效率提高,滑动速度降低(2)传动效率降低,滑动速度提高(3)传动效率和滑动速度都提高(4)传动效率和滑动速度都降低13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的.(1)i=ω1/ω2(2)i=n1/n2(3)i=d2/d1(4)i=z2/z113-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____.(1)m t1=m t2,αt1=αt2, γ+β=90° (2)m n1=m n2, αn1=αn2, γ=β (3)m x1=m t2, αx=αt2, γ+β=90° (4) m x1=m t2, αx=αt2, γ=β13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值.(1)涡轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___.(1)仅对蜗杆进行变位 (2)仅对蜗轮进行变位 (3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___.(1)分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___.(1) 分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的.(1)一组 (2)二组 (3)三组 (4)四组13-17 蜗杆传动的失效形式和齿轮传动相类似,其中___最易发生.(1)点蚀和磨损 (2)胶合和磨损 (3)轮齿折断和塑性变形13-18 蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对___来进行的.(1)蜗杆齿面接触强度和涡轮齿根抗弯强度 (2)涡轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 (3)蜗杆齿面接触强度和抗弯强度 (4)涡轮齿面接触强度和抗弯强度11-19 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了___.(1)防止润滑油受热膨胀后外溢,造成环境污染 (2)防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化 (3)防止涡轮材料在高温下力学性能下降 (4)防止蜗杆蜗轮发生热变形后,正确啮合受到破坏二、分析与思考题13-20 按加工工艺方法不同,圆柱蜗杆有哪些主要类型?各用什么代号表示?13-21 阿基米德蜗杆和圆弧圆柱蜗杆的轴向齿廓、渐开线蜗杆的端面齿廓及法向直廓蜗杆的法向齿廓分别是什么形状?13-22 与齿轮传动相比,蜗杆传动有哪些优点?13-23 查阅资料统计一下,到目前为止,国家标准总局发布了哪些有关蜗杆传动的国家标准?查阅GB10089—88,了解圆柱蜗杆、涡轮的精度.13-24 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°的齿轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮? 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°,分度圆直径d=40mm,头数z=2的右旋蜗轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮?为什么?13-25 为了提高涡轮的转速,可否改用相同尺寸的双头蜗杆来代替单头蜗杆,与原来的蜗轮相啮合?为什么?13-26 简述蜗杆传动变位的目的、特点和几何尺寸计算.13-27 为什么蜗杆传动比不能写成i=d2/d1?13-28 分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素.13-29 阿基米德蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α在什么面内?在这个面内,阿基米德蜗杆传动有什么特点?查阅GB10087—88,了解我国蜗杆传动标准压力角的数值.13-30 查阅GB10085—88,了解蜗杆传动尺寸规格的标记方法.现有一阿基米德蜗杆传动,模数m=10mm,压力角α=20°,蜗杆分度圆直径为d1=90mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=81.写出蜗杆、蜗轮以及蜗杆传动的尺寸规格标记.13-31 查阅GB10085—88,解释下列尺寸规格标记的含意:蜗杆ZA10×90L6×25°蜗轮ZA10×31×25°蜗杆传动ZA10×90L6×25°/3113-32 标出各图中未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向及螺旋线方向,绘出蜗杆和涡轮在啮合点处的各分力方向(均为蜗杆主动).题13-32图 题13-33图13-33 在图示传动系统中,1、5为蜗杆,2、6为蜗轮,3、4为斜齿圆柱齿轮,7、8为直齿锥齿轮.已知蜗杆1为主动,锥齿轮8转动方向如图.为使各中间轴上齿轮的轴向力能互相抵消一部分(1)标出蜗杆1的转动方向.(2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向.13-34 图示斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动.已知蜗杆传动的效率η,蜗杆传动的传动比i,斜齿轮2的分度圆直径d 2和涡轮4的分度圆直径d 4.不计斜齿轮传动的功率损耗,为使蜗杆轴上的轴向力最小(1)确定斜齿轮1、2的螺旋线方向.(2)确定涡轮4的转动方向.(3)标出斜齿轮2和蜗杆3的各分力.(4)证明: 2414t t id F F d η= (t F 为切向力)题13-34图13-35 写出涡轮轮齿的齿面接触疲劳强度计算公式,并说明式中各符号的意义.13-36 在阿基米德蜗杆传动中,若蜗杆分度圆直径d1,模数m,材料的许用应力及工况等均保持不变,仅将涡轮齿数由z2=60增加到z2′=66,则按接触疲劳强度条件考虑,传动的承载能力将变为原来的多少倍?13-37 为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?可采用哪些措施来改善散热条件?13-38 写出蜗杆传动的热平衡条件式,并说明各符号的意义.13-39 如何选择闭式蜗杆传动的润滑方式和润滑剂?对于钢制蜗杆—青铜蜗轮的蜗杆传动,选择润滑油时应注意什么问题?13-40 对蜗杆、涡轮材料的主要要求是什么?有哪些常用材料?如何选择蜗杆传动副的材料及相应的热处理方法?13-41 蜗杆、蜗轮的结构形式有哪些?其选用原则是什么?三、设计计算题13-42 一标准阿基米德蜗杆传动,测得蜗杆齿顶圆直径d a1=49,95mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=62,蜗轮喉圆直径d a2=159.89mm.计算该传动的模数、蜗杆分度圆直径d1、蜗轮分度圆直径d2、蜗杆导程角γ及中心距a,并写出该蜗杆传动尺寸规格的标记.13-43 一标准蜗杆传动ZA5×50R2/40.计算:(1)蜗杆齿顶圆直径d a1、齿根圆直径d f1、轴向齿距p x及导程角γ.(2)涡轮的分度圆直径d2、喉圆直径d a2、齿根圆直径d f2.(3)中心距a.13-44 一标准蜗杆传动ZA10×90R2/47.(1)求传动比i和中心距a.(2)其它参数不变,改变涡轮齿数,使传动比改为i=24,求涡轮齿数z2′和变位系数.(3)计算变位后的蜗杆分度圆直径d1、节圆直径d1′、齿顶圆直径d a1、齿根圆直径d f1.(4)计算变位后的蜗轮分度圆直径d2、节圆直径d2′、喉圆直径d a2和齿根圆直径d f2.13-45 一变位蜗杆传动。
已知模数m=8mm,蜗杆分度圆直径d1=80mm,蜗杆头数z1=4,中心距a=225mm,变位系数x=-0.375.求传动比并计算蜗杆的节圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径及涡轮的分度圆直径、节圆直径、喉圆直径、齿根圆直径.13-46 一标准蜗杆传动ZA5×50R4/53.(1)求传动比i和中心距a.(2)其它参数不变,使中心距改为a1=160mm,求变位系数.(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、喉圆直径和齿根圆直径.13-47 一标准蜗杆传动ZA5×50R1/80.已知涡轮转速n2=20r/min,求啮合点处的相对滑动速度.13-48 一标准阿基米德蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=1,模数m=4mm,导程角γ=5°42′38″,转速n1=1000r/min.求啮合点处的相对滑动速度.13-49 有一由淬火钢制蜗杆和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动.已知蜗杆ZA2.5×45R1,转速n1=1300r/min.求蜗杆导程角γ、啮合点处的相对滑动速度υs、当量摩擦角ρ0和啮合效率η1.13-50 有一由淬火钢和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动ZA8×80R2/31.已知蜗杆轴转速n1=960r/min,蜗轮轴输出转矩T2=1.5×106N·mm,每年工作300天,两班制.若工业用电按每千瓦小时0.25元计算,不计轴承和搅油功率损耗,该传动3年内用于功率损耗而支付的电费是多少?13-51 图示涡轮滑车.已知蜗杆传动ZA5×90R1/62,起重量为2t,卷筒直径D=145mm,蜗杆传动当量摩擦系数μυ=0.1,轴承和链的功率损失为5%,加在链上的作用为F=400N,求链轮直径D′并验算蜗杆传动是否自锁.题13-51图题13-52图13-52 图示圆柱蜗杆—斜齿圆柱齿轮传动.已知蜗杆传动ZA10×90R2/31,传动效率η=0.8;斜齿圆柱齿轮齿数z3=24,z4=72,模数m n=6mm,螺旋角β=16°15′37″;Ⅰ轴输入功率P1=10KW,转速n1=970r/min,方向如图.不计斜齿轮传动及轴承的功率损耗,为使蜗轮2与斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分(1)确定斜齿轮3、4的转动方向和螺旋线方向.(2)计算并标出蜗轮2和斜齿轮3在啮合点处的各分力.13-53 验算闭式蜗杆传动ZA6.3×63R1/41的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度.已知蜗杆由电动机直接驱动,输入功率P1=3KW,转速n1=1430r/min,载荷稳定,单向转动,预期寿命L h=13000h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度约为45HRC,并磨光并抛光;涡轮用ZCuSn10Pb1金属模铸造,传动润滑良好.13-54 计算闭式蜗杆传动ZA5×90R1/62的使用寿命.已知蜗杆轴输入功率P1=2.2KW,转速n1=960r/min,连续双向工作,载荷平稳.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.13-55 计算蜗杆传动ZA8×80R2/40所能传递的最大输入功率P1.已知蜗杆由电动机直接驱动,转速n1=1450r/min,单向转动,载荷平稳,预期寿命L h=7200h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.润滑良好.13-56 设计一由电动机直接驱动的闭式单级阿基米德蜗杆传动.已知电动机功率P1=7KW,转速n1=1440r/min,蜗轮轴转速n2=72r/min,载荷平稳,单向转动,预期寿命L h=20000h.13-57 设计一起重设备用的阿基米德蜗杆传动.载荷有中等冲击,蜗杆轴由电动机驱动.传递功率P1=10.3KW,蜗杆轴转速n1=1470r/min,蜗轮轴转速约为n2=118r/min,短期最大载荷为额定载荷的2倍,间隙工作,每天工作以2h计算,每年工作300天,要求使用寿命为10年.13-58 一涡轮减速器输入功率P1=10KW,减速器效率η=0.76,散热面积A=3.5m2,散热系数K=13W/(m2·℃),环境温度t0=20℃,允许油温t ma x=70℃,试校核该减速器在连续工作时油温是否在允许值内.若超过允许值,应采取什么措施?13-59 编制选择蜗杆副材料和计算许用应力的程序.要求:(1)为方便用户,人机对话应用汉字提示.(2)蜗杆副材料及适用场合应以菜单形式在屏幕上显示,以便用户选择.(3)当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入.13-60 编制根据传动比或蜗杆、涡轮的转速确定蜗杆头数及涡轮齿数并估取效率η的程序.要求:(1)人机对话用汉字提示.(2) 当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入.13-61 编制计算载荷系数K的程序.要求:同题13-60.13-62 编制根据涡轮齿数z2和蜗杆导程角γ确定涡轮齿形系数T F和螺旋角系数Y F的程序.要求: 同题13-60.13-63 编制根据m2d1值确定模数m和蜗杆分度圆直径d1的程序.提示:简化GB10085—88中的蜗杆基本尺寸和参数表,并将其存入数据文件或数据库.要求:同题13-60.13-64 根据题13-59至题13-63,编制蜗杆传动的设计计算程序.四、结构设计题13-65 蜗杆螺旋部分的直径一般与轴径相差不大,所以常和轴做成一体,称作蜗杆轴.图为蜗杆轴的几种常见结构.试说明哪种蜗杆轴可以车制,哪种可以铣制?13-66 在题13-65图中,哪种蜗杆轴刚度最差?为了提高蜗杆的刚度,应调整哪些参数?13-67 蜗轮常用的结构形式有哪些?各适用于什么场合?13-68 比较图示两种齿圈压配式涡轮结构,那种结构合理些?为什么?13-69 在齿圈压配式涡轮结构中,蜗轮圆周力靠配合面摩擦力传递.但在一般的这类结构中,通常还要沿配合面拧入4～8各螺钉(见题13-68图),为什么?螺钉中心线的位置应在何处?为什么?13-70 比较图示两种螺栓联接式涡轮结构,哪种结构合理些?为什么?在合理的结构中,涡轮适合承受哪个方向的轴向力?题13-65图题13-68图题13-70图13-71 在螺栓联接式涡轮结构中,应用较多的是普通螺栓连接,还是铰制孔螺栓连接?螺栓的直径和数目如何确定?13-72 说明图中安装在蜗杆轴两端的零件1有何作用.题13-72图。
