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12-1解:从例12-1已知的数据有:,,,,,,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:蜗轮和蜗杆的齿根高:蜗杆齿顶圆直径:蜗轮喉圆直径:蜗杆齿根圆直径:蜗轮齿根圆直径:蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:径向间隙:12-2图12.3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蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等,方向相反,即: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: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,表面淬火,可估计蜗杆表面硬度。根据表12-4,(2)选择蜗杆头数。传动比,查表12-2,选取,则(3)确定蜗轮轴的转矩取,传动效率(4)确定模数和蜗杆分度圆直径按齿面接触强度计算由表12-1查得,,,,。(5)确定中心距(6)确定几何尺寸蜗轮的分度圆直径:蜗轮和蜗杆的齿顶高:蜗轮和蜗杆的齿根高:蜗杆齿顶圆直径:蜗轮喉圆直径:蜗杆齿根圆直径:蜗轮齿根圆直径:蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:径向间隙:(7)计算滑动速度。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。)12-5解:一年按照300天计算,设每千瓦小时电价为元。依题意损耗效率为,因此用于损耗的费用为:12-6解(1)重物上升,卷筒转的圈数为:转;由于卷筒和蜗轮相联,也即蜗轮转的圈数为圈;因此蜗杆转的转数为:转。(2)该蜗杆传动的蜗杆的导程角为:而当量摩擦角为比较可见,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则输入功应为焦耳。由于蜗杆转了转,因此应有:即:可得:图12.612-7解蜗轮的分度圆直径:蜗轮和蜗杆的齿顶高:蜗轮和蜗杆的齿根高:蜗杆齿顶圆直径:蜗轮喉圆直径:蜗杆齿根圆直径:蜗轮齿根圆直径:蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距:径向间隙:图12.712-8解,取,,则则油温,小于,满足使用要求。
本文标题:机械设计第十二章课后习题答案
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