機械設(shè)計作業(yè)集第11章答案

1、 機械設(shè)計作業(yè)集第十一章 蝸桿傳動一、選擇題111與齒輪傳動相比，_d_不能作為蝸桿傳動的優(yōu)點。a傳動平穩(wěn)、噪聲小 b 傳動比可以較大c可產(chǎn)生自鎖 d 傳動效率高 112阿基米德蝸桿和蝸輪在中間平面上相當(dāng)與直齒條與_b_齒輪的嚙合。a擺線 b 漸開線c圓弧曲線 d、 變態(tài)擺線113 在蝸桿傳動中，如果模數(shù)和蝸桿頭數(shù)一定，增加蝸桿分度圓直徑，將使_b_。 a傳動效率提高，蝸桿剛度降低 b 傳動效率降低，蝸桿剛度提高 c傳動效率和蝸桿剛度都提高 d 傳動效率和蝸桿剛度都降低114大多數(shù)蝸桿傳動，其傳動尺寸主要由齒面接觸疲勞強度決定，該強度計算的目的是為防止_d_。a蝸桿齒面的疲勞點蝕和膠合 b 蝸

2、桿齒的彎曲疲勞折斷 c蝸輪齒的彎曲疲勞折斷 d 蝸輪齒面的疲勞點蝕和膠合 115在蝸桿傳動中，增加蝸桿頭數(shù)z1，有利于_d_。a提高傳動的承載能力 b 提高蝸桿剛度c蝸桿加工 d 提高傳動效率116為了提高蝸桿的剛度，應(yīng)_a_。a增大蝸桿的直徑 b 采用高強度合金鋼作蝸桿材料 c蝸桿硬度，減小表面粗糙度值117 為了提高蝸桿傳動的嚙合效率l，在良好潤滑的條件下，可采用_b_。a單頭蝸桿 b 多頭蝸桿 c較高的轉(zhuǎn)速n1 d 大直徑系數(shù)蝸桿118對閉式蝸桿傳動進行熱平衡計算，其主要目的是_b_。a防止?jié)櫥褪軣岷笸庖?，造成環(huán)境污染 b防止?jié)櫥陀蜏剡^高使?jié)櫥瑮l件惡化c防止蝸輪材料在高溫下機械性能下

3、降 d蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后正確嚙合受到破壞119對于一般傳遞動力的閉式蝸桿傳動，其選擇蝸輪材料的主要依據(jù)是_a_。a齒面滑動速度 b 蝸桿傳動效率c配對蝸桿的齒面硬度 d 蝸桿傳動的載荷大小1110對于普通圓柱蝸桿傳動，下列說法錯誤的是_b_。a傳動比不等于蝸輪與蝸桿分度圓直徑比 b 蝸桿直徑系數(shù)越小，則蝸桿剛度越大c在蝸輪端面內(nèi)模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值 d 蝸桿頭數(shù)z1多時，傳動效率提高1111蝸桿傳動的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv隨齒面相對滑動速度的增大而_c_。a增大 b 不變 c 減小1112在蝸桿傳動中，輪齒承載能力計算，主要是針對_d_來進行的。a蝸桿齒面接觸強度和蝸輪齒根彎曲強度 b 蝸桿齒根彎

4、曲強度和蝸輪齒面接觸強度 c蝸桿齒面接觸強度和蝸桿齒根彎曲強度 d 蝸輪齒面接觸強度和蝸輪齒根彎曲強度1113蝸桿常選用的材料是_c_。aht150 bzcusn10p1c45號鋼 dgcr151114 蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動相類似，其中_b_為最易發(fā)生。 a點蝕與磨損 b 膠合與磨損 c輪齒折斷與塑性變形 d 膠合與塑性變形1115蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿1和蝸輪2受到的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為_c_。a b c d 二、填空題1116蝸桿直徑系數(shù) q =d1/m_。1117 蝸桿傳動發(fā)生自鎖的條件是_g£jv_。1118阿基米德蝸桿與蝸輪正確嚙合的條件是ma1= mt2 = m，a a1

5、= a t2=a，g1b2。1119 在蝸桿傳動中，蝸桿頭數(shù)越少，則傳動效率越 低 ，自鎖性越 好 。一般蝸桿頭數(shù)常取1、2、4、6 。1120 對滑動速度vs4m/s的重要蝸桿傳動，蝸桿的材料可選用 合金鋼 進行 淬火 處理；蝸輪的材料可選用 錫青銅 。1121蝸桿傳動中強度計算的對象是 蝸輪 ，其原因是 材料上，蝸輪采用青銅，強度差 、 結(jié)構(gòu)上，蝸桿的齒是連續(xù)的，蝸輪的齒是獨立的 。1122蝸桿傳動中，蝸桿螺旋線的方向和蝸輪螺旋線的方向應(yīng) 相同 ，蝸桿的 導(dǎo)程角 應(yīng)等于蝸輪的螺旋角。1123閉式蝸桿傳動的功率損耗，一般包括 嚙合摩擦損耗 、 軸承摩擦損耗 、 濺油損耗 三部分。三、分析與思

6、考題1124 蝸桿傳動與齒輪傳動相比有何特點?常用于什么場合?答：特點：1、 傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊；2、 傳動平穩(wěn)，噪聲低；3、 當(dāng)g£jv時，具有自鎖性；4、 齒面滑動速度大，效率低。適用于大傳動比的運動傳遞，而在動力傳輸中的應(yīng)用受到限制。1125 與普通圓柱蝸桿傳動相比，圓弧圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動、錐蝸桿傳動各有何特點?各適用于什么場合?答：圓弧圓柱蝸桿傳動效率高，承載能力強，體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用于各種機械設(shè)備的減速機構(gòu)中； 環(huán)面蝸桿傳動傳動效率高，承載能力強； 錐蝸桿傳動重合度大，傳動比范圍大，承載能力和效率較高。1126 影響蝸桿傳動效率的主要因素有哪些?為什么傳

7、遞大功率時很少用普通圓柱蝸桿傳動?答：影響蝸桿傳動效率的主要因素有嚙合摩擦損耗 、 軸承摩擦損耗 、 濺油損耗，其中主要是嚙合摩擦損耗，它與蝸桿的導(dǎo)程角、滑動速度等有關(guān)。傳遞大功率時很少用普通圓柱蝸桿傳動是因為其效率較低。1127 在普通圓柱蝸桿傳動中，為什么將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值?答：將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值是為了限制滾刀的數(shù)目，便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化。1128蝸桿傳動的失效形式及計算準(zhǔn)則是什么？常用的材料配對有哪些？ 選擇材料應(yīng)滿足哪些要求？答：開式：失效形式為齒面磨損、輪齒折斷，設(shè)計準(zhǔn)則為保證齒根彎曲疲勞強度；閉式：失效形式為齒面膠合、點蝕，設(shè)計準(zhǔn)則為按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，校核

8、齒根彎曲疲勞強度，還需作熱平衡核算。 蝸桿的材料一般為碳鋼、合金鋼；蝸輪的材料為鑄造錫青銅、鑄造鋁鐵青銅、灰鑄鐵。 選擇蝸輪、蝸桿材料不僅要求具有足夠的強度，更重要的是具有良好的磨合和耐磨性能。1129 蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力，有的與相對滑動速度大小有關(guān)，而與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)，有的則相反，試說明其原因。答：當(dāng)蝸輪材料為灰鑄鐵或高強度青銅（sb³300mpa）時，蝸桿的承載能力主要取決于齒面膠合強度，但因目前無膠合強度計算公式，故采用接觸強度計算，在查蝸輪的齒面許用接觸應(yīng)力時，要考慮相對滑動速度的大小，而且膠合不屬于疲勞失效，因此許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)。若蝸輪材料為sb<

9、300mpa的錫青銅，則蝸輪主要為接觸疲勞失效，許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)。1130 對于蝸桿傳動，下面三式有無錯誤?為什么?答： 11-31 蝸桿傳動設(shè)計中為何特別重視發(fā)熱問題?如何進行熱平衡計算?常用的散熱措施有哪些?答：蝸桿傳動齒面滑動速度大，效率低，所以工作時發(fā)熱量大，若熱量不能及時散出，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂專瑥亩龃竽Σ翐p失，甚至發(fā)生膠合。所以，必須根據(jù)單位時間內(nèi)的發(fā)熱量等于同時間內(nèi)的散熱量的條件進行熱平衡計算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)定的范圍內(nèi)。 常用的散熱措施：1、 加散熱片以增大散熱面積；2、 在蝸桿的軸端加裝風(fēng)扇以加速空氣的流通；3、 在傳動箱內(nèi)裝循環(huán)冷卻管路。

10、1132 為什么蝸桿傳動要進行蝸桿的剛度計算?對于常用的兩端支承蝸桿軸如何進行剛度計算?答：蝸桿傳動由于傳動比較大，蝸輪的尺寸較大，蝸桿的支承跨距較大，蝸桿受力后會產(chǎn)生較大的變形，會造成輪齒上載荷集中，影響正確嚙合，所以要進行蝸桿的剛度計算。1133 為什么普通圓柱蝸桿傳動的承載能力主要取決于蝸輪輪齒的強度，用碳鋼或合金鋼制造蝸輪有何不利?答：由于結(jié)構(gòu)和材料上的原因，失效總是發(fā)生在蝸輪上。結(jié)構(gòu)上：蝸桿是連續(xù)的齒，而蝸輪的齒則是孤立的；材料上：蝸桿是鋼制的，強度較高，而蝸輪的材料則是青銅，強度較低。在蝸桿傳動中，嚙合齒面具有較大的滑動速度，為了減少磨損，提高抗膠合能力，要求配對輪齒材料具有良好的

11、減磨性、磨合性和耐磨性，用碳鋼或合金鋼制造蝸輪，雖強度高，但與碳鋼蝸桿配對時減磨性和耐磨性差。1134 在動力蝸桿傳動中，蝸輪的齒數(shù)在什么范圍內(nèi)選取?齒數(shù)過多或過少有何不利?答：蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z226)，否則將使傳動平穩(wěn)性變差。 z2也不宜太大（z2£80)，否則在模數(shù)一定時，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。1135 圖示蝸桿傳動均是以蝸桿為主動件。試在圖上標(biāo)出蝸輪(或蝸桿)的轉(zhuǎn)向，蝸輪齒的螺旋線方向，蝸桿、蝸輪所受各分力的方向。 題1135圖1136如圖所示傳動系統(tǒng)，已知輸出軸n6的方向。(1)

12、使各軸軸向力較小，確定斜齒輪3、4和蝸桿蝸輪1、2的螺旋線方向(標(biāo)在圖上或用文字說明)及各軸的轉(zhuǎn)向；(2)在圖中標(biāo)出各齒輪軸向力的方向。 題1136圖四、設(shè)計計算題1137某傳動裝置中采用蝸桿傳動，電機功率p=10kw，轉(zhuǎn)速n970 rmim，蝸桿傳動參數(shù)：z12，z260，q8，m8，右旋，蝸桿蝸輪嚙合效率 1=0.75，整個傳動系統(tǒng)總效率=0.70，卷筒直徑d=600 mm，試求：(1)重物上升時，電機的轉(zhuǎn)向（畫在圖上）；(2)重物上升的速度v ；(3)重物的最大重量w ；(4)蝸桿蝸輪所受各力大小，并標(biāo)出各力的方向。 題1137圖解：（1）如圖（2）（3）（4）1138 圖示為簡單手動起

13、重裝置。已知：m8，z11，z240，q10，卷筒直徑d=200 mm，試確定：(1)重物上升1 m，手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少圈？若蝸桿為右旋，當(dāng)重物上升時，手柄轉(zhuǎn)向如何（畫在圖上）？(2)若蝸桿蝸輪齒面間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為fv=0.2，此機構(gòu)是否自鎖？(3)若重物重量g=1000n，人手推力f=50n，計算手柄力臂長度l；(4)當(dāng)提升重物或降下重物時，蝸輪齒面是單側(cè)受載還是雙側(cè)受載?解：（1） 題1138圖（2） 自鎖（3）（4）當(dāng)提升重物時，蝸輪齒面左側(cè)受力，降下重物時，重力為驅(qū)動力，蝸輪的工作齒面沒有改變，因此為單側(cè)受載。1139 已知一蝸桿傳動，蝸桿為主動，轉(zhuǎn)速nl=1440r/min，蝸桿頭數(shù)zl=2，模數(shù)m=4mm，蝸桿直徑系數(shù)q=10，蝸桿材料為鋼，齒面硬度大于45hrc，磨削，蝸輪材料為鑄錫青銅，求該傳動的嚙合效率1和總效率。解：查表11-18，fv=0.028，jv=1°36¢，則1140 設(shè)計用于帶式輸送機的普通圓柱蝸桿減速器，傳遞功率p1=7.5kw，蝸桿轉(zhuǎn)速n1=970r/min，傳動比i=18，由電動機驅(qū)動，載荷平穩(wěn)。蝸桿材料為20cr鋼，滲碳淬火，硬度大于58hrc。蝸輪材料為zcusnl0p1，金屬模鑄造。蝸桿減速器每日工作8小時，工作壽命為7年(每年250個工作日)。解：略1141如圖所示傳動系統(tǒng)，已知電機轉(zhuǎn)動方向