機(jī)械設(shè)計(jì)試題及答案第九章蝸桿傳動(dòng)

1、第九章 蝸桿傳動(dòng),填空題,判斷題,力分析題,計(jì)算題,問(wèn)答題,91蝸桿機(jī)構(gòu)是用來(lái)傳遞_的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),答案：空間互相垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,92蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是_失效總是發(fā)生在_上,答案：膠合、點(diǎn)蝕和磨損；蝸輪,93蝸桿與蝸輪正確嚙合條件是_,答案：m a1m t2； m a1m t2 ; 螺旋方向相同,94蝸桿直徑系數(shù)q的值等于_,答案：d/m,95采用變位鍋桿傳動(dòng)時(shí)，僅僅對(duì)_進(jìn)行變位,答案：蝸輪,96采用變位蝸桿傳動(dòng)，其目的是_,答案：配湊中心距或提高蝸桿傳動(dòng)的承載能力及傳動(dòng)效率,97蝸桿傳動(dòng)中，已知蝸桿模數(shù)m4mm，蝸杯頭數(shù)z12，蝸桿直徑系數(shù)q8，蝸桿的分度圓直徑d等于_

2、mm,98 一變位蝸桿傳動(dòng)，已知模數(shù)m5mm，鍋桿頭數(shù)z12，蝸輪齒數(shù)z240,蝸桿直徑系數(shù)q11,中心距a 125mm，則該蝸桿傳動(dòng)的變位系數(shù)x為_,答案：0.5 ,a a+xm ;a=m(z2 +q)/2 =127.5,99 一變位蝸桿傳動(dòng)，已知模效m4mm，蝸桿頭數(shù)z11，蝸輪齒數(shù)z250，蝸桿直徑系數(shù)a13，變位系數(shù)x025，則該蝸桿傳動(dòng)的中心距a等于_mm,答案：127,910 一用變位改變傳動(dòng)比的蝸桿傳動(dòng)，已知模數(shù)m6mm，蝸桿頭數(shù)z1=2，蝎桿直徑系數(shù)q12，中心距a210mm，變位系數(shù)x05，則該傳動(dòng)的傳動(dòng)比i為_,答案：28.5,911 一蝸桿傳動(dòng)，已知模數(shù)m8mm，蝸桿頭數(shù)

3、z13，蝸輪齒數(shù)z274，蝸桿直徑系數(shù)q11，中心距a340mm，要求中心距不變，而采用變位蝸桿傳動(dòng)使傳動(dòng)比改為i25，則變位系數(shù)應(yīng)取_,答案： 0.5,912 在增速蝸桿傳動(dòng)中，必須使蝸桿螺旋升角入_當(dāng)量摩擦角v,答案：大于,913 根據(jù)蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動(dòng)可分為_、_和_,答案：圓柱蝸桿傳動(dòng)、圓弧面蝸桿傳動(dòng)、推蝸桿傳動(dòng),914 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)，最常用的是_,答案：阿基米德蝸桿傳動(dòng),915 在蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，所以它具有_、_、_等優(yōu)點(diǎn),答案：沖擊載荷小;傳動(dòng)平穩(wěn);噪音低,916 圓弧齒圓柱蝸桿與普通圓柱蝸桿相比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是_、_、_、_、_,答案：效率高;

4、承載能力大;體積小;重量輕;結(jié)構(gòu)緊湊,917 蝸輪齒數(shù)z，通常取值為_,答案：2880,918 蝸桿蝸輪的材料除要求具有足夠的強(qiáng)度外，更重要的是應(yīng)具有良好的_等性能,答案：跑合和耐磨,919 普通蝸桿的精度等級(jí)有12種，其中_最高，_最低，常用的是_,答案：1級(jí)精度；12級(jí)精度；69級(jí)精度,920 潤(rùn)滑對(duì)蝸桿傳動(dòng)十分重要。當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)，_將顯著降低,答案：傳動(dòng)效率,921 閉式蝸桿傳動(dòng)，當(dāng)油的工作溫度 t 80 時(shí)，則應(yīng)通常采取_、_、_、等措施來(lái)降低油溫,答案：加散熱片；在朗桿軸端加風(fēng)扇；強(qiáng)制循環(huán)冷卻,922 常用的蝸桿結(jié)構(gòu)形式有_、_、_,答案：齒圈式;螺栓聯(lián)接式;整體澆鑄式;拼鑄式,92

5、3 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)中，哪種蝸桿在螺旋線的軸截面上具有直線齒廓,1)阿基米德蝸桿 (2)漸開線蝸桿 （3）延伸漸開線蝸桿,答案：阿基米德蝸桿,924 起吊重物用的手動(dòng)蝸桿傳動(dòng)裝置，宜采用下列哪種蝸桿,1）單頭、小升角；（2）單頭、大升角；（3）多頭、小升角（4）多頭、大升角,答案：?jiǎn)晤^、小升角,925 螺栓壓力機(jī)中蝸桿傳動(dòng)裝置，宜采用下列哪種蝸桿,1）單頭、小升角；（2）單頭、大升角；（3）多頭、小升角；（4）多頭、大升角,答案：多頭、大升角,926 阿基米德圓柱蝸桿的哪個(gè)模數(shù)，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,l）端面；（2）法面；（3）軸面,答案：軸面,927 蝸桿螺紋升角的計(jì)算公式是下列中哪一個(gè),答案,9

6、28 在鍋桿傳動(dòng)中，引進(jìn)蝸桿直徑系數(shù)q是為了什么,1）便于蝸桿尺寸計(jì)算；（2）容易實(shí)際蝸桿傳動(dòng)中心距的標(biāo)準(zhǔn)化；（3）減少蝸輪滾刀的型號(hào)，有利于刀具標(biāo)準(zhǔn)化；（4）提高蝸桿傳動(dòng)的效率,答案：減少蝸輪滾刀的型號(hào)，有利于刀具標(biāo)準(zhǔn)化,929 在減速蝸桿傳動(dòng)中，下列哪個(gè)公式用來(lái)計(jì)算傳動(dòng)比i是錯(cuò)誤的,答案,930 在蝸桿傳動(dòng)中，當(dāng)其它條件相同時(shí)，增加蝸桿頭數(shù)，則傳動(dòng)效率n將會(huì)怎樣,l）降低；（2）提高；（3）不變；（4）可能提高也可能降低,答案：提高,931 在標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)中，模數(shù)m不變，如果提高蝸桿直徑系數(shù)q，將使蝸桿的剛度怎樣改變,l）增加；（ 2）減??；（ 3）不變；（ 4）或增加；或減小,答案：增加

7、,932 在蝸桿傳動(dòng)中，其它條件相同；若增加頭數(shù)，則滑動(dòng)速度會(huì)怎樣改變,l）增加；（2）減?。唬?）保持不變；（4）或增加，或減小,答案：增加,933 對(duì)于蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行正變位時(shí)，蝸桿的節(jié)圓直徑d1與分度圓直徑 d1比較，有什么關(guān)系,1） d1 d1 ；（2） d1 d1 ；（3） d1 d1,答案： d1 d1,934 蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相類似，其中下列哪種最易發(fā)生,1）點(diǎn)蝕與磨損；（2）膠合與磨損；（3）輪齒折斷與塑性變形,答案：膠合與磨損,935 蝸輪材料為灰鑄鐵的開式蝸桿傳動(dòng)，其主要失效形式是哪種,1）齒面點(diǎn)蝕；（2）齒面磨損；（3）齒面膠合；（4）蝸輪輪齒折斷,答案：齒面磨損

8、,936 蝸桿傳動(dòng)較為理想的材料組合是下列哪種,l）鋼和鑄鐵；（2）鋼和青銅；（3）鋼和鋁合金；（4）鋼和鋼,答案：鋼和青銅,937 蝸桿傳動(dòng)中，輪齒承載能力計(jì)算，主要是針對(duì)下面哪種來(lái)進(jìn)行的,l）蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度；（2）蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和蝸桿齒根彎曲強(qiáng)度；（3）蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度；（4）蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度,答案：蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度,938 閉式蝸桿傳動(dòng)在單位時(shí)間內(nèi)的散熱量，是通過(guò)什么來(lái)進(jìn)行計(jì)算的,1）箱體散熱能力（散熱面積及散熱系數(shù)）和潤(rùn)滑油的溫度； （2）箱體散熱能力和周圍環(huán)境的溫度； （3）箱體散熱能力和潤(rùn)滑油與周圍環(huán)境的溫差； （4）

9、箱體材料的比熱和潤(rùn)滑油與周圍環(huán)境的溫差,答案：箱體散熱能力和潤(rùn)滑油與周圍環(huán)境的溫差,939 閉式鍋桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算時(shí)，應(yīng)限制潤(rùn)滑油的工作溫度一般不超過(guò)下列哪些數(shù)值,l）2030；（2）4050；（3）6070：（4）8090,答案：6070,940 蝸桿傳動(dòng)中，為在齒面之間易于建立動(dòng)壓油膜，以免齒面直接接觸，通常選用下列哪種潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑,1）粘度較高的潤(rùn)滑油；（2）粘度較低的潤(rùn)滑油；（3）潤(rùn)滑脂,答案：粘度較高的潤(rùn)滑油,941 要使蝸桿傳動(dòng)的工作齒面間建立連續(xù)潤(rùn)滑油膜，以形成液體摩擦，則其滑動(dòng)速度的方向與接觸線之間的理想夾角為多大,1） 0 ；（2） 40；（3） 50 ；（4） 90,

10、答案： 90,942 對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，其主要目的是為了什么,1）防止?jié)櫥褪軣岷笈蛎浲庖纾斐森h(huán)境污染； （2）防止?jié)櫥蜏囟冗^(guò)高后使?jié)櫥瑮l件惡化； （3）防止蝸輪材料在高溫下機(jī)械性能下降； （4）防止蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后，正確嚙合受到破壞,答案：防止?jié)櫥蜏囟冗^(guò)高后使?jié)櫥瑮l件惡化,943 蝸桿傳動(dòng)在校核后發(fā)現(xiàn)蝸桿剛度不夠時(shí)，在下列措施中，哪種對(duì)提高蝸桿的剛度無(wú)效,1）改用含碳量較高的碳鋼制造蝸桿。 （2）用優(yōu)質(zhì)合金鋼取代碳鋼制造蝸桿。 （3）增大模數(shù)m。 （4）增大蝸桿直徑系數(shù)q。 （5）增加蝸桿頭數(shù)z1,答案：用優(yōu)質(zhì)合金鋼取代碳鋼制造蝸桿,944 蝸桿傳動(dòng)在單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量

11、，是通過(guò)下列中的哪個(gè)來(lái)計(jì)算的,1）傳遞的功率p1；與傳遞效率；（2）蝸桿的轉(zhuǎn)速n1和傳動(dòng)效率 ；（3）傳動(dòng)比i和傳動(dòng)效率 ；（4）潤(rùn)滑油的粘度v和滑動(dòng)速度v,答案：傳遞的功率p1 與傳動(dòng)效率,945 圖 93（a）所示為開式蝸桿斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知蝸桿主動(dòng)，螺旋方向?yàn)橛倚?，大齒輪轉(zhuǎn)向如圖所示。試在圖中畫出：（l）蝸桿的轉(zhuǎn)向；（2）為使軸上兩輪的軸向力抵消一部分，齒輪3、4的螺旋線方向；（3）蝸輪2和齒輪3的受力圖,圖 93,解:（1）蝸桿的轉(zhuǎn)向如圖 93（ b）所示。 （2）為使軸上兩輪的軸向力抵消一部分，齒輪3的螺旋線方向?yàn)橛倚积X輪4的螺旋線方向?yàn)樽笮?（3）蝸輪2和齒輪3的受力如圖

12、93（c）所示,949 圖 94（a）所示為斜齒圓柱齒輪一圓錐齒輪一蝸桿傳動(dòng)。已知小斜齒輪主動(dòng)，其轉(zhuǎn)向如圖所示。試求：（1）為使軸軸向力抵消一部分，定出蝸桿5和蝸輪6的螺旋線方向；（2）定出斜齒輪2的螺旋線方向；（3）繪出、軸上各輪的受力分析圖,解：（1）為使軸軸向力抵消一部分，蝸桿5應(yīng)為右旋；蝸 輪6的螺旋線方向應(yīng)為右旋。 （2）斜齒輪2的螺旋線為右旋。 （3）軸、 軸上各輪受力分析如圖96（b）所示,圖94,例91】圖95為熱處理車間所用的可控氣氛加熱爐拉料機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。已知：蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)t2=405nm，蝸桿減速器的傳動(dòng)比 i1222，蝸桿轉(zhuǎn)速n1480r/min傳動(dòng)較平穩(wěn)，沖擊不大。工作

13、時(shí)間為每天 8 h，要求工作壽命為5年（每年按 300工作日計(jì)）。試設(shè)計(jì)此蝸桿傳動(dòng),圖95 加熱爐拉料機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖,lv帶傳動(dòng)； 2蝸桿蝸輪減速器； 3鍵傳動(dòng)； 4鏈條（用于拉取護(hù)內(nèi)料盤）； 5電動(dòng)機(jī),解：1選擇材料,根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度也不高，故蝸桿用45鋼（hrc 45）。蝸輪用鑄錫青銅 zqsn101，金屬模鑄造。為了節(jié)省貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 ht100 制造,2確定主要參數(shù),選擇蝸桿頭數(shù)z1 及蝸輪齒數(shù)z2 。取z12，則z2 i z122244,3按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算蝸輪的模數(shù)m及蝸桿直徑系數(shù)q,1）確定載荷系數(shù)k。因工作載

14、荷較平穩(wěn)，故取載荷分布不均勻系數(shù) k 1；查表 116，選取工作情況系數(shù) ka=1.15；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)見(jiàn)kv=1.05。則,2）確定許用接觸應(yīng)力h。查表119得，基本許用接觸應(yīng)力h =268mpa。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為,壽命系數(shù)為,故 h= h khn=2680.945=253.3 mpa,3）確定模數(shù)m及蝸桿直徑系數(shù)q。由公式得,由表111，按qm3909. 1 mm3選取蝸輪的模數(shù)m5mm，蝸桿直徑系數(shù)q10,4驗(yàn)算蝸輪的圓周過(guò)度v2,故選取k故選取kv=105是合適的。=105是合適的,5求中心距a,6校核齒根彎曲強(qiáng)度,蝸桿分度圓直徑 d1=mq=510=50 mm,

15、蝸輪分度圓直徑 d2=mz2=544=220 mm,由z12，q10，求得蝸桿螺旋線升角 齒形系數(shù)y fa2 按當(dāng)量但數(shù)zv z2cos3467，查表 117得，y fa2 2.20；查表118得，基本許用彎曲應(yīng)力f =56mpa 。則,由公式得,故齒根彎曲強(qiáng)度足夠,7蝸桿、蝸輪各部分尺寸的計(jì)算,l）蝸桿,齒頂高 ha1=m=5 mm,齒全高 h1=2.2m=2.25=11 m,齒頂圓直徑 da1=d1+2h a m=50+215=60 m,齒根圓直徑d f1=d12h a m 2c=50 218 2 0.2 5=30.8 m,蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度,取 l=80 mm,蝸桿軸向周節(jié),蝸桿的螺旋線導(dǎo)

16、程,2）蝸輪,齒項(xiàng)圓直徑,齒根圓直徑,外徑,包角,齒根圓弧面半徑,齒頂圓弧面半徑,8精度等級(jí)和公差、表面粗糙度的確定,由于所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是用于動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械的減速器。選8級(jí)精度和標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙d c ，即按標(biāo)準(zhǔn)為級(jí),8dcjb16260。要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度，參考jb16260及機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取（此處從略,9熱平衡計(jì)算 計(jì)算從略,10繪制工作圖 計(jì)算從略,946 與齒輪傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)有何優(yōu)點(diǎn)？為何傳遞大功率時(shí)，很少采用蝸桿傳動(dòng),答：與齒輪傳動(dòng)相比較，蝸桿傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是,能用來(lái)傳遞空間互相垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比i=780;只傳

17、遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比可達(dá)到1000，由于傳動(dòng)比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊； 由于蝸桿是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合，同時(shí)嚙合的齒對(duì)又較多，故沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低； 當(dāng)蝸桿的螺旋升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)便具有自鎖性能,由于蝸桿傳動(dòng)在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)速度很大、工作條件不夠良好時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過(guò)分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，傳動(dòng)效率低。故當(dāng)傳遞大功率時(shí)，很少采用蝸桿傳動(dòng),947采用變位蝸桿傳動(dòng)的目的是什么？變位后哪些尺寸發(fā)生了變化,答：采用變位蝸桿傳動(dòng)其目的是為了湊配中心距和傳動(dòng)比以及提高傳動(dòng)效率和承載能

18、力,變位的方法和齒輪傳動(dòng)一樣，也是在切削時(shí)把刀具移位。由于蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的齒廓形狀和尺寸要與加工蝸輪的滾刀形狀和尺寸相同，所以為了保持刀具不變，蝸桿尺寸是不能變動(dòng)的，因而只能對(duì)蝸輪變位，也就是說(shuō)改變了蝸輪各部分的尺寸,963 蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式和齒輪傳動(dòng)相比有什么異同？為什么,答：在蝸桿傳動(dòng)中，由于輪齒的工作情況和齒輪傳動(dòng)相似，故失效形式也和齒輪類似，有彎曲折斷、齒面點(diǎn)蝕、膠合和磨損等。但因蝸桿傳動(dòng)的效率較低，相對(duì)滑動(dòng)速度較大，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)較易出現(xiàn)膠合和磨損，特別是由于蝸輪齒圈材料通常比蝸桿的軟，故蝸輪齒面更易出現(xiàn)膠合和磨損。但齒輪的主要失效形式是點(diǎn)蝕和輪齒折斷，在某些情況下蝸輪齒面也可能出現(xiàn)點(diǎn)蝕,948 為什么連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？可采用哪些措施來(lái)改善散熱條件,答：由于蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率低，所以工作時(shí)發(fā)出熱量較大，在連續(xù)工作閉式蝸桿