机械设计参考习题

许的最大牵引力FRmax。

解题要点：

? （1）计算螺栓允许的最大预紧力Fmax由 ?e?1.3F?≤[?] 2?d1/4[?]?d12?ax?得 Fm

4?1.3而[?]??S[S]?360 MPa?120 MPa，所以 3?Fmax120???8.3762? N?5 086.3 N

4?1.3（2）计算连接允许的最大牵引力FRmax

?ax?KsFRma x由 2fFm得

FRmax?

8. 图所示为由电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数m=8 mm,d1=80 mm, z1=1,z2=40,蜗轮输出转矩T2?=1.61×106N·mm, n1=960r/min,蜗杆材料为45钢，表面淬火50HRC，蜗轮材料为ZCuSn10P1，金属模铸造，传动润滑良好，每日双班制工作，一对轴承的效率

?2fFmax2?0.15?5 086.3? N?1 271. N6 Ks1.2?3?0.99，搅油损耗的效率?2?0.99。试求：

（1）在图上标出蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向； （2）计算诸力的大小；

?（3）计算该传动的啮合效率及总效率；（提示：当量摩擦角?v?130?。）

解题要点：

（1）蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向如图。 （2）蜗杆传动的啮合效率及总效率：蜗杆直径系数q =d1/m?80/8?10

蜗杆导程角为

??arctan传动的啮合效率为

z11?arctan?5.711??5?42?38?? q10tan?tan5?42?38???1???0.792

tan(???v)tan(5?42?38???1?30?)蜗杆传动的总效率为

???1?2?32?0.792?0.99?0.992?0.768

（3）蜗杆和蜗轮啮合点上的各力： 由已知条件可求得

d2?mz2= 8×40 mm = 320 mm

i?z2/z1?40/1?40

因T2??1.61?10N·mm系蜗轮轴输出转矩，因此蜗轮转矩T2和蜗杆转矩T1分别为

61.61?106N·mm = 1.643×106 N·mm T2???3?20.99?0.99T2?T21.643?106N·mm = 51 862 N·mm T1??i?140?0.792啮合点上各作用力的大小为

2T22?1.643?106N = 10 269 N Ft2?Fa1??d2320Fa2?Ft1?2T12?51862?N = 1 297 N d180Fr2?Fr1?Ft2 tan 20°=10 269×tan 20°N = 3 738 N

9．图示为简单手动起重装置。已知：m＝8，z1＝1，z2＝40， q＝10，卷筒直径D=200 mm，试确定：

(1)重物上升1 m，手柄应转多少圈？若蜗杆为右旋，当重物上升时，标出手柄的转向。

(2)若蜗杆蜗轮齿面间的当量摩擦系数为fv=0.2，此机构是否自锁？ (3)若重物重量G=1000N，人手推力F=50N，计算手柄力臂长度L。