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一、分析计算题

1． 如图（a ）所示，蜗杆主动，蜗杆的输入扭矩为了杆分度圆直径蜗轮齿数传动的效率

（1）试确定蜗轮的转向；

（2）试确定蜗杆和蜗轮上作用力的大小与方向。

模数蜗杆头数蜗

图

【答案】（1）由图（a ）可知蜗杆为左旋蜗杆，根据左手定则判定出

杆传动向。

（2）径向力

所示。各力的大小为

由啮合点沿着径线方向指向转动中心；主动轮1的径向力与啮合点处的圆周速度方向相反，因此蜗轮上的轴向力方向相反。蜗杆和蜗轮上作用力的方向如图（b ）的方向与相反，且从动轮的的方向，对于蜗轮蜗与啮合点处的圆周速度方向相同，因此为顺时针转

2． 图1所示为一小圆锥齿轮轴用一对反装的30205型轴承支承，作用于轴承1、2上的径向荷载分别

为作用于轴上的轴向外荷

载

请计算轴承1、2的寿命（小时）。

附：30205轴承的性能参数如下：

基本额定动附载Cr=28812N; 接触角

但

备用公式

图1

【答案】由附加轴向力的计算公式可知，两个轴承的派生轴向力分别为：

因圆锥滚子轴承反装，故派生轴向力的方向如图2所示。

方向如图，轴的转速

图2

由

故两轴承承受的轴向力分别为：

又对于轴承1，对于轴承2，故两个轴承的当量动载荷分别为：

由于是滚子轴承，因此，寿命系数取轴承1、2的寿命分别是： 故取故取 可知，轴承2“压紧”，轴承1“放松”。

3． 如图1所示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮-直齿锥齿轮三级传动，已知：蜗杆为主动，蜗轮轮齿旋向如图所示，欲使I 、n 轴上的轴向力同时为最小，试在图中标出：

（1）各轮转向；

（2）斜齿轮3、4的轮齿旋向；

（3）各轮轴向力的方向。

图1

【答案】（1）各轮的转向如图2所示。首先，已知锥齿轮的轴向力是从小端指向大端，因此，锥齿轮5的轴向力方向水平向右。为使III 轴上的轴向力最小，斜齿轮4的轴向力方向应水平向左，从而斜齿轮3的轴向力方向水平向右。同理，为使II 轴上的轴向力最小，蜗轮2的轴向力方向应水平向左，从而蜗杆1的圆周力方向水平向右。又蜗杆主动，故蜗杆的转向如图2所示。

再根据蜗轮2的旋向，可知蜗杆1的旋向也是右旋，根据主动轮的右手法则，可知蜗杆1的轴向力方向垂直纸面向里，则蜗轮2的圆周力方向垂直纸面向外，故蜗轮2的转向如图2所示。斜齿轮3

的转向

相同，根据啮合关系，可得斜齿轮4的转向

同理可得锥齿轮的转向

（2）斜齿轮3、4的轮齿旋向如图2所示。由（1）的分析可知，斜齿轮3的轴向力方向水平向右，转向如n 3，满足主动轮的右手法则，故斜齿轮3的轮齿旋向为右旋，则斜齿轮4的轮齿旋向为左旋。

（3）由以上分析，可得各轮轴向力方向如图2所示。