第11章 蜗杆传动
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1、 如图所示传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ上的轴向力抵消一部分，试
确定：
1） 蜗轮6的转向；
2） 斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；
3） 分别画出各轮啮合点的受力方向。
2、（14分）如图所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率
P=10KW，转速n1=970r/min，蜗杆传动参数z1=2，z2=60，直径系数
q=8，总效率η=0.8，m=8，右旋蜗杆，试求：
1）电梯上升时，标出电机转向；
2）标出蜗杆所受各力的方向；
3）计算蜗轮所受各力的大小。
3、如图所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动，已知模数m=8mm，蜗杆
头数z1=1，蜗杆分度圆直径d1=80mm，蜗轮齿数z2=40，卷筒直径
D=200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fv=0.03，轴承和卷筒中的摩
擦损失等于6%，试求：
1） 欲使重物W上升1m，手柄应转多少转，并在图上标出手柄的转
动方向；
2） 若使重物W=5000N，手摇手柄时施加的力F=100N，手柄转臂的
长度L应是多少。
4、如图所示二级蜗杆传动，已知蜗杆3的螺旋线方向为右旋，蜗轮
4的转向如图所示，轴Ⅰ为输入轴，试求：
1） 轴Ⅰ和轴Ⅱ的转向
2） 全部的蜗轮、蜗杆的螺旋线方向
3） 全部蜗轮蜗杆所受各力的方向。
5、图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴
为输入轴，转向如图所示。
1） 在图中标出各轮转向。
2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两
轮的螺旋线方向；
3） 在图中啮合点标出各轮的所受圆周力、轴向力和径向力的方
向。
6、设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i=3.2，允许传动比有不
超过±5%的误差。通过强度计算已确定中心距a=320mm，模数m≥
3mm，取齿宽系数Φd=1.试确定下列几何尺寸：m、z1、z2、d1、d2、b1、
b2。
（模数系列：3，3.5,4,4.5,5,6,7,8）
7、如图所示，由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：
Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。输出轴功率PⅢ=5KW，转速n
Ⅲ
=157r/min，各轮齿数为：z1=25，z2=60，z3=22，z4=84，设效率为100%
1） 在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。
2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两
轮的螺旋方向。
3） 在图中标出各轮在啮合点所受各分力的方向。
8、在图示电动绞车系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗
杆，件4为蜗轮，已知蜗轮蜗杆为右旋，并且设计时Ⅱ轴上的齿轮2
与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分，试求：（16分）
1） 齿轮1的轮齿螺旋线方向；
2） 在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以
及齿轮2在节点A所受的轴向力的方向；
3） 重物上升时，在节点B处画出蜗杆3和蜗轮4所受各力方向；
4） 若起重量W=50000N，蜗杆头数z 3=2，蜗杆分度圆直径d 3=100mm，
蜗轮齿数z 4=60，模数m=5，卷筒直径D=300mm，传动效率η=0.75，
试求节点B处轴向力Fa3和F a4的大小。
9、如图所示，1、2是一对蜗杆蜗轮传动，3、4是一对斜齿轮传动，
已知1为原动件，4为输出件，各轮转向如图所示，为了使中间轴上
的蜗轮2和斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分。
1） 试确定1、2、3、4各轮的旋向；
2） 在图上标出各轮所受各力方向。
10、一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，
已知蜗杆传动的模数m =8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为
z1=1、d1=80mm，蜗轮齿数z2=50，卷筒直径D=250mm。重物匀速
升降的速度v=40m/min，最大载重量W为4kN，工况系数KA按
1.0计，试分析、计算提升重物时的下列问题：
1）该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时，蜗杆应转多少
转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆
及蜗轮的受力方向。（5分）
2）若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f ′= 0.18，该机构能否自锁？
（2分）
3）若重物W=4kN，传动装置总的传动效率为η =0.5，试计算出电
机的输出转矩Tm应是多少？（2分）
11、图示为某起重设备的减速装置，已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60，
z4=2，z5=40，轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm，试求：
1）此时重物是上升还是下降；
2）设系统效率η=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩
T1=10N.m，问重物的重量是多少？
12、图示为蜗轮滑车，起重量F=10KN，蜗杆为双头，模数m=6.3mm，
分度圆直径d1=63mm，蜗轮齿数z2=40，卷筒直径为D=148mm，蜗
杆传动的当量摩擦系数fv=0.1，轴承、溅油和链传动的功率损失为8%，
工人施加在链上的作用力F‘=200N。试求链轮直径D‘，并验算蜗杆
传动是否自锁。
