机械设计基础课后习题答案杨可桢等主编第12章

1、 基础课程教学资料12-1解：从例12-1已知的数据有：朋二騷用，国皿吧=r=113099中心距，因此可以求得有关的几何尺寸如下:蜗轮的分度圆直径:蜗轮和蜗杆的齿顶高:=1,2m=1.2=4.8mm蜗轮和蜗杆的齿根高：蜗轮喉圆直径：右=訊临+2)=4x(3P+2)=164mm蜗杆齿顶圆直径:dd=朋(虽+2=4x(10+2)=4Smm蜗杆齿根圆直径：备=廉佃-2却=4x(10-2.41=30.4mm蜗轮齿根圆直径：如=m(z3-24)=4x(39-24)=146.4mm蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:pd=地=已=那=3.14x4=12血朋径向间隙:c=0.20m=0.20 x4=0.80mm 1

2、2-2图12.3如i如m解：（1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指，大拇指，可以得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。（见图12.3）（2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为入=甲力=耳冏何=如如.乃f2=375JJ*m蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：Fil=2/=20O40-3）=SOO?J蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：E严巴二耳期=3750 xf20=1364.SPN各力的方向如图12-3所示。12-3图12.4解：（1）先用箭头法标志出各轮的转向，如图12.5所示。由于锥齿轮轴向

3、力指向大端，因此可以判断出蜗轮轴向力水平向右，从而判断出蜗杆的转向为顺时针，如图12.5所示。因此根据蜗轮和蜗杆的转向，用手握法可以判定蜗杆螺旋线为右旋。（2）各轮轴轴向力方向如图12.5所示。12-4解：（1）根据材料确定许用应力。由于蜗杆选用临匕，表面淬火，可估计蜗杆表面硬度朋吧。根据表12-4,aJ=200MPfl（2）选择蜗杆头数。传动比讣广刚漑，查表12-2，选取，则（3）确定蜗轮轴的转矩r-it，传动效率隔=灯小附列=9乍xlO1xl.2x7xO.SO/SO=3.022xLO3N皿确定模数和蜗杆分度圆直径按齿面接触强度计算討斗(型扌込=(丄巴_x8.022xlO1=绥肚引他|36x

4、20(1由表12-1查得m=久=冊帧3=10确定中心距a=Cl如+勾=0JxS(J0+36)=134mm确定几何尺寸=mz.=8x36=2SSmm蜗轮的分度圆直径：蜗轮和蜗杆的齿顶高：fir=1.2m=1.2Smm=9j6mm蜗轮和蜗杆的齿根高：蜗杆齿顶圆直径：必=+2=8x(10+2)=蜗轮喉圆直径：必产堪=8x(36+2)=血帧蜗杆齿根圆直径：=m(r2.4)=(10-2.4)=60.Smm蜗轮齿根圆直径：尙=祕切-2,4)=8x(36-24)=28Smm蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:总=2=wj=34x8=2.1ta径向间隙:I；=0.20m=0.20 xS=1.6mm 0 （7）计算滑动

5、速度码旳兀朋Ox144060 x100050 x1000=.028Sffla/sarcig=L310COS/fi.0288collw14渤衣符合表12-4给出的使用滑动速度（说明：此题答案不唯一，只要是按基本设计步骤，满足设计条件的答案，均算正确。）因此12-5解：一年按照300天计算，设每千瓦小时电价为门元。依题意损耗效率为用于损耗的费用为：Pfi-jx3OOx3x8x.5a=100 x(l-0.8)x300 x24x5a=7.2axlOs元12-6解（1）重物上升加，卷筒转的圈数为:叱）T3皿冃田转;由于卷筒和蜗轮相联，也即蜗轮转的圈数为羽圈；因此蜗杆转的转数为:心也心M品转。（2）该蜗杆

6、传动的蜗杆的导程角为:而当量摩擦角为g=欧战gf=mtgO.18=10.2比较可见，因此该机构能自锁。(3)手摇转臂做了输入功，等于输出功和摩擦损耗功二者之和。输出功=5000k1二5000焦耳;依题意本题摩擦损耗就是蜗轮蜗杆啮合损耗，因此啮合时的传动效率A=/0.3308=142534则输入功应为焦耳。即:由于蜗杆转了因此应有:.4=.6x2=14253.14可得:)=1425314/(63.6x100 x2x3.14)=356图12.612-7解蜗轮的分度圆直径：b吧川炖皿血瓦=m=10mm蜗轮和蜗杆的齿顶高：也=1.2m=蜗轮和蜗杆的齿根高：蜗杆齿顶圆直径:蜗轮喉圆直径:心=就玉+2=10 x(42+Zi=440mffl=毗-2冲=10(3-2.=66mm蜗杆齿根圆直径：為=陋-2.4)=10 x(42-2.4)=的歸蜗轮齿根圆直径：蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:总=姓=旦=-3=3.14x10=31.径向间隙:c=0.20m=0.20 xlO=2mm=1.111=丁.-:.-一-.-1-:、匚|_1.1-11HKV-.$r着3E丘住3TIC-込住爭2