1标注如图所示定轴齿轮系中蜗轮6的转向
机械设计基础部分例题答案讲解
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
题1—5图题解1—5图解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链；移动副M与F导路互相平行，其之一为虚约束；图示有6个杆和10个转动副（I、J、G、L及复合铰链K和H）形成虚约束。
解答：1．机构的自由度：2．选AB杆为原动件。
题2-1在图示铰链四杆机构中，已知l BC=100mm，l CD=70mm，l AD=60mm，AD为机架。
试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
解题分析：根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。
在铰链四杆机构中，若满足杆长条件，以最短杆或最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄，否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均为无曲柄，即为双摇杆机构。
解答：1．因为AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有AD CD BC AB l l l l +≤+，则m m30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l故 mm30max =AB l2．因为AD 为机架，AB 及CD 均为曲柄，故AD 杆必为最短杆，有下列两种情况：若BC 为最长杆，则 m m100=<BC AB l l ，且AB CD BC AD l l l l +≤+，则m m90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l得 m m 100m m 90≤≤AB l若AB 为最长杆，则m m100=>BC AB l l ，且BC CD AB AD l l l l +≤+，故m m110m m )6070100(=-+=-+≤AD CD BC AB l l l l得m m 110m m 100≤≤AB l故m m 90min =AB l3．如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。
(完整版)机械设计受力分析题
1.(10分) 如图4-1传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ上的轴向力抵消一部分，试确定：1)蜗轮6的转向；2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；3)分别画出蜗杆5，蜗轮6啮合点的受力方向。
1.(12分)(1) 蜗轮6的转向为逆时针方向；(2分)(2)齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；(4分)(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a)；蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。
(6分)图4-12、传动力分析如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。
试在图中绘出：（1）各轮传向。
（2.5分）（2）使II 、III 轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
（2分）（3）各啮合点处所受诸分力t F 、r F 、a F 的方向。
（5.5分）3.(10分)如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传动。
已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。
(1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力F a1和F a2的方向。
(2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。
(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。
(1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力F a1和F a2的方向如图(2分)。
(2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。
(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。
(6分)4.(15分) 解：本题求解步骤为；(1.)由I轴给定转向判定各轴转向；(2.)由锥齿轮4．5轴向力方向及Ⅲ、Ⅳ轴转向可定出3、6的螺旋方向；(3.)继而定1、2的螺旋方向；(4.)由蜗杆轴力Fa6判定Ft7，从而确定蜗杆转动方向；(5.)判别各力的方向。
5. 如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。
试在图中绘出：（1）各轴转向。
（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
机械设计试卷及答案
8、在润滑良好的情况下，耐磨性最好的蜗轮材料是。
A.铸铁； B.无锡青铜； C.锡青铜； D.黄铜。
10、滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是。
A.107； B.25107； C.106； D.5106。
3、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不论工作载荷F是否变化，螺栓中的总拉力 接近___预紧力_____。
2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝0.03， 轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：
(1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。
2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；
改善螺纹牙间的载荷分布；
减小应力集中；
避免或减小附加应力。
3．闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？
闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。
4．简述带传动的优点？
适于中心矩较大的场合；……………1分
A．减小齿面滑动速度υsB. 减少蜗杆头数Z1
C．增加蜗杆头数Z1D. 增大蜗杆直径系数q
7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 【b】
A．90°B. 120°C.135° D.180°
8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在 【 d】
A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处
C． V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处
机械基础习题及
《机械基础》习题及答案一、填空1、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；零件是机器的装置单元体。
2、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和挪动副。
3、运动副是使两构件接触，同时又拥有确立相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
3、平面运动副的最大概束数为 2 。
4、机构拥有确立相对运动的条件是机构的自由度数量等于主动件数量。
5、平面机构中，两构件经过点、线接触而构成的运动副称为高副。
6、机构处于压力角α=90°时的地点，称机构的死点地点。
曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点地点，而当摇杆为原动件时，机构有死点地点。
7、铰链四杆机构的死点地点发生在从动件与连杆共线地点。
8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆来去摇动的均匀速度不一样的运动特征称为：急回特征。
9、摇动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
10、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件构成的。
11、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。
12、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所构成。
13、链传动和带传动都属于挠性件传动。
14、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根 _推进从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，因此开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推进从动齿轮的齿根，两轮齿马上离开啮合，因此停止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。
15、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。
16、_齿面磨损 __和_因磨损致使的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要无效形式。
17、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。
18、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度，因此斜齿轮传动安稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。
19、在蜗轮齿数不变的状况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越大。
20、一般圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ m a1=m t2、αa1=αt2、λ =β _。
蜗轮蜗杆典型例题解
蜗轮蜗杆典型例题解1． 如图所示，蜗杆主动，主动轮扭矩m N T .201=，模数mm m 4=，21=Z ，mm d 501=，蜗轮齿数,502=Z 传动的啮合效率75.0=η。
试确定：（1）蜗轮的齿数Z 2；（2）蜗杆的直径系数q 和导程角γ；（3）标准中心距a ； （4）相对滑动速度υS ；（5）蜗轮螺旋角β2和蜗杆导程角γ关系？ （6）蜗轮的转向；（7）蜗轮蜗杆所受各力的大小和方向。
解:（1）求蜗轮的齿数Z 2（2）求蜗杆的直径系数q 和导程角γ；（3）蜗轮的转向；（4）蜗轮蜗杆所受各力的大小和方向。
2311180050102022a t F N d T F -==⨯⨯== 50475.0250102022232121222⨯⋅⋅⨯⨯=⋅⋅==d i T d T F t η13750a F N -== ︒⨯==20tan 3750tan 22αt r F F 11360r F N -==2． 如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。
已知输出轴上的圆锥齿轮的转向4n ： （1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试 确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向； （2）在图上标出各轮轴向力的方向。
3． 判断图中各蜗杆、蜗轮的转向和螺旋线方向（按 构件1主动）画出各蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
F t1F a2F a3F a42Z =1Z i ⋅225=⨯50=1d mq =q 1d m =504=12.5=tan γ1Z q =212.5=0.16=γ=arctan0.169.09=︒ 22n1F a1F t1F r1n11n F t2F a2 n 2F r2F r1 F a1F t2F r24． 已知两蜗杆均为右旋，轴Ⅰ为输入轴,转向如图所示。
试分析：（1） 各蜗杆、蜗轮的螺旋线方向； （2） 轴Ⅲ转向；（3） 蜗杆3和蜗轮2的受力方向。
解：（1）各蜗杆、蜗轮的螺旋线均为右旋； （2）轴Ⅲ转向如图示（ n 4）；5． 指出图中未注明的蜗轮的转向和螺旋线方向，并画出蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
机械设计基础,第六版习题答案解析
1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图题 2-3 见图 2.16 。
题 2-7解 : 作图步骤如下（见图 2.19 ）：（ 1 ）求，；并确定比例尺。
（ 2 ）作，顶角，。
（ 3 ）作的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。
（ 4 ）作一水平线，于相距，交圆周于点。
（ 5 ）由图量得，。
解得：曲柄长度：连杆长度：题 2-7图 2.193-1解图 3.10 题3-1解图如图 3.10所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。
过B点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。
推程运动角如图所示。
3-2解图 3.12 题3-2解图如图 3.12所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。
过D点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。
凸轮与从动件在D点接触时的压力角如图所示。
4-1解分度圆直径齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚、齿槽宽4-11解因螺旋角端面模数端面压力角当量齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。
（ 2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因螺旋角分度圆直径节圆与分度圆重合，4-15答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即、。
一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向相反（外啮合），即、、。
一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即、。
5-1解：蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。
图 5.5 图5.6 5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。
机械原理第6章 例题精选及答题技巧
第六章 例题精选及答题技巧例5-1 某传动装置如例5-1图所示，已知：1z =60，2z =48，'2z =80，3z =120，'3z =60，4z =40，蜗杆'4z =2（右旋），涡轮5z =80，齿轮'5z =65，模数m=5 mm 。
主动轮1的转速为1n =240 r/min ，转向如图所示。
试求齿条6的移动速度6v 的大小和方向。
例5-1图解题要点：这是一个由圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条所组成的定轴轮系。
解：为了求齿条6的移动速度6v 的大小，需要首先求出齿轮5'的转动角速度'5ω。
因此首先计算传动比15i 的大小： 322608060804012048432154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==='''z z z z z z z z n n i ===='3224015155i n n n 7.5 r/min 605.7260255⨯==''ππωn =0.785 rad/s 齿条6的移动速度等于齿轮5'的分度圆线速度，即：785.0655212155556⨯⨯⨯===''''ωωmz r v =127.6 mm/s 齿条6的运动方向采用画箭头的方法确定如例5-1图所示。
例5-2 如例5-2图所示，已知各轮齿数为1z 、2z 、3z 、4z 、5z 、6z ，1z 为主动件，转向如图箭头所示，试求：1. 传动比?/11==H H i ωω（列出表达式）；2. 若已知各轮齿数1z =2z =4z =5z =20，3z =40，6z =60，求H i 1的大小及转向。
图 5-2解题要点：如例5-2图所示，从结构上看，此轮系由两部分组成，齿轮1、齿轮2、齿轮3组成定轴轮系，齿轮4、5、6及系杆H 组成行星轮系，二者之间属串联关系。
齿轮3和齿轮4属同一构件。
机械设计试卷及答案3套
《机械设计》课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（50%）。
2、三角形螺纹的牙型角α＝（60），适用于（连接），而梯形螺纹的牙型角α＝（30），适用于（传动）。
3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（摩擦）防松、（机械）防松和（永久）防松。
4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（紧松边拉力产生的拉应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力），最大应力发生在（紧边与小带轮接触处）。
5、链传动设计时，链条节数应选（偶数）数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选（奇）数；速度较高时，链节距应选（小）些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（接触强度）设计，按（弯曲强度）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（弯曲强度）设计，按（接触强度）校核。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（相同），材料的许用接触应力（不同），工作中产生的齿根弯曲应力（不同），材料的许用弯曲应力（不同）。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（轴承）效率和（搅油）效率。
其中啮合效率η=（），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（啮合效率）。
9、轴按受载荷的性质不同，分为（转轴）、（心轴）、（传动轴）。
10、滚动轴承接触角越大，承受（转向）载荷的能力也越大。
得分二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、循环特性r=－1的变应力是（ A ）应力。
A．对称循环变 B、脉动循环变 C．非对称循环变 D．静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( B )。
A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb 和Cm D．减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是( A )。
A．避免螺栓受附加弯曲应力作用 B．便于安装 C．为安置防松装置4、选取V带型号，主要取决于（ D ）。
《机械设计基础》第12章 蜗杆传动
3、摩擦磨损问题突出，磨损是主要 的失效形式。为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高；
4、传动效率低，具有自锁性时，效率低于50%。
由于上述特点，蜗杆传动主要用于传递运动，而在动力传输中的应用受到限制。
其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。
γ
β
γ＝β （蜗轮、蜗杆同旋向）
一、蜗杆传动的主要参数及其选择
1、模数m和压力角α
§12-2 蜗杆传动的参数分析及几何计算
ma1= mt2= m αa1=αt2 =α=20°
在蜗杆蜗轮传动中，规定中间平面上的模数和压力角为标准值，即：
模数m按表12-1选取，压力角取α=20° （ZA型αa＝20º；ZI型αn＝20º） 。
阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 渐开线蜗杆（ZI蜗杆）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高。
同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高。
三、分类
在轴剖面上齿廓为直线，在垂直于蜗 杆轴线的截面上为阿基米德螺旋线。
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
一、蜗轮齿面接触疲劳强度的计算
1、校核公式:
2、设计公式:
式中：a—中心距，mm；T2 —作用在蜗轮上的转矩，T2 = T1 iη； zE—材料综合弹性系数，钢与铸锡青铜配对时，取zE=150；钢与铝青铜或灰铸铁配对时， 取zE=160。 zρ—接触系数，由d1/a查图12-11，一般d1/a=0.3~0.5。取小值时，导程角大，故效率高，但蜗杆刚性较小。 kA —使用系数，kA =1.1~1.4。有冲击载荷、环境温度高(t>35oC)、速度较高时，取大值。
机械基础复习题
机械基础复习题一、填空题1、蜗杆传动是由、、组成。
2、铰链四杆机构可分为三种形式：、、。
3、一部机器主要由：、、。
4、凸轮的决定从动件的运动规律。
5、摩擦型带传动是依靠间产生的传递运动和动力的。
6、更换带时，。
7、轮系按运动时轴线是否固定分为：、、混合轮系8、一个低副引入约束，一个高副引入约束。
9、常用联接螺纹的旋向为旋。
10、蜗杆蜗轮传动两轴垂直交错角为度。
11、蜗杆蜗轮传动一般以为原动件，为从动件.12、标准渐开线齿轮五个基本参数是：、、、齿顶圆系数、顶系系数。
13、一对齿轮正确齿合的条件是： ,a1=a2=200.14、齿轮传动失效形式有: 、齿面疲劳点蚀、、齿面磨损、齿面塑性变形。
15、齿轮轮齿顶所在的圆称为：。
16、齿轮传动的缺点：1.有较高的精度，2.不适合之间的动力传递。
17、轮系在各种机械设备中用于：传递的运动和动力。
18、普通平键分为：、、。
19、在周转轮系中既自转又绕太阳轮轴线转动的齿轮叫。
20、机械一般由若于常用组成二、判断题1、凸轮机构中，从动件与凸轮接触是高副。
（）2、凸轮机构可以实现任意拟定的运动规律。
（）3、可换向棘轮机构中的棘轮齿形一般为锯齿形。
（）4、螺纹的旋向一般都采用左旋，在特殊需要情况下才选用右旋。
（）5、V带的横截面为梯形，下面是工作面。
（）6、V带形号中，截面尺寸最小的是Z型。
（）7、带传动不能保证传动比准确不变的原因是易发生打滑现象。
（）8、V带传动的张紧轮最好布置在松边外侧靠近大带轮处。
（）9、为降低成本，V带传动通常可将新、旧带混合使用。
（）10、带传动和链传动都是啮合传动。
（）11、铰链四杆机构中能作整周转动的构件称为曲柄。
（）12、.曲柄摇杆机构中曲柄一定是主动件。
（）13、在曲柄长度不等的双曲柄机构中，主动曲柄作等速转动，从动曲柄作变速转动。
（）14、在铰链四杆机构中，曲柄一定是最短杆。
（）15、根据铰链四杆机构各杆的长度，即可判断其类型。
机械设计-蜗杆习题与参考答案
机械设计-蜗杆习题与参考答案习题与参考答案一、选择题1 与齿轮传动相比较， 不能作为蜗杆传动的优点。
A. 传动平稳，噪声小B. 传动效率高C. 可产生自锁D. 传动比大2 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的 模数，应符合标准值。
A. 法面B. 端面C. 中间平面3 蜗杆直径系数q ＝ 。
A. q=d l /mB.q=d l mC. q=a /d lD.q=a /m4 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆直径系数q ，将使传动效率 。
A. 提高B.减小C. 不变D.增大也可能减小5 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数1z ，则传动效率 。
A. 提高B. 降低C. 不变D. 提高，也可能降低6 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数1z ，则滑动速度 。
A. 增大B.减小C. 不变D.增大也可能减小7 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数1z ，则 。
A. 有利于蜗杆加工B. 有利于提高蜗杆刚度C. 有利于实现自锁D.有利于提高传动效率8 起吊重物用的手动蜗杆传动，宜采用 的蜗杆。
A. 单头、小导程角B. 单头、大导程角C. 多头、小导程角D. 多头、大导程角9 蜗杆直径d 1的标准化，是为了 。
A. 有利于测量B. 有利于蜗杆加工C. 有利于实现自锁D. 有利于蜗轮滚刀的标准化10 蜗杆常用材料是 。
A. 40CrB.GCrl5C. ZCuSnl0P1D. LY1211 蜗轮常用材料是 。
A. 40Cr B ．GCrl5C. ZCuSnl0P1D. LYl212 采用变位蜗杆传动时 。
A. 仅对蜗杆进行变位B. 仅对蜗轮进行变位C. 同时对蜗杆与蜗轮进行变位13 采用变位前后中心距不变的蜗杆传动，则变位后使传动比 。
A. 增大B. 减小C. 可能增大也可能减小。
14 蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而 。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 可能增大也可能减小15 提高蜗杆传动效率的最有效的方法是 。
机械设计习题库 齿轮传动、蜗杆传动
齿轮传动、蜗杆传动一．判断题1．齿面塑性流动在主动轮节线附近形成凹槽。
（）2．开式齿轮传动通常不会发生点蚀现象。
（）3．齿宽系数Φd是齿宽b与齿轮直径d2比值。
（）4．直齿圆锥齿轮传动以大端参数为标准值，因此在强度计算时以大端为准。
（）5．多头蜗杆主要用于传动比大，要求效率高的场合。
（）6．蜗杆直径系数q=d1/m，因和均为标准值，故q一定为整数。
（）7．齿形系数Y Fa随着模数m的增大而增大。
（）8．单头蜗杆头数少、效率低、发热多。
（）9．齿面塑性流动在从动轮节线附近形成凸脊。
（）10．在齿轮传动中，当功率P、转速n一定时，分度圆直径d越大，圆周力F t越小（）11．蜗杆传动设计时，通常只计算蜗杆的强度，而不考虑蜗轮的强度。
（）12．对每一标准模数，蜗杆的分度圆直径 d1的数目是唯一的。
（）二．填空题1．实现两交叉（或相交）轴间的传动可以采用等传动。
2．称为蜗杆的直径系数。
3．齿轮传动的失效形式有齿面损伤。
齿面损伤又有、和等。
4．齿轮齿面塑性流动在主动轮节线附近形成；在从动轮上节线形成。
5．在蜗杆传动中要进行温度计算是考虑到。
三．单项选择题1．在一个传递动力的蜗杆传动中，如果模数m已经确定，在选配蜗杆直径系数q时选取了较大的数值是由于（）。
(a)为了提高蜗杆传动的啮合效率； (b)提高蜗杆的强度和刚度；(c)考虑到蜗杆的转速高； (d)考虑到蜗轮转速低；2．为了提高齿轮传动的抗点蚀的能力，可考虑采用（）方法。
(a)降低齿面硬度(b)加大传动中心距(c)减少齿轮齿数，增大模数 (d)提高齿面硬度3．齿轮传动中，为改善偏载现象，以使载荷沿齿向分布均匀，可以要取（ ）。
(a)变齿轮的材料 (b)增大齿轮宽度(c)增大模数 (d)齿侧修形4．下列圆锥齿轮传动的传动比的计算公式中，其中（ ）是不正确的。
(a)12d d i = (b)12sin sin δδ=i (c)12Z Z i = (d)12cos cos δδ=i 5．下列求蜗杆分度圆上螺旋升角（导程角）的公式中，（ ）式是正确的。
第五章 轮系题5-1 图示轮系中,已知1轮
第五章 轮系题5—1 图示轮系中，已知1轮转向n 1如图示.各轮齿数为:Z 1=20，Z 2=40，Z 3= 15，Z 4=60,Z 5=Z 6= 18， Z 7=1（左旋蜗杆），Z 8 =40，Z 9 =20 。
若n 1 =1000 r/min ，齿轮9的模数m =3 mm ，试求齿条10的速度v 10 及其移动方向(可在图中用箭头标出）.解题分析：判定轮系类型：因在轮系运转时,所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的,但 有轴线相互不平行的空间齿轮传动，故为空间定轴轮系。
确定传动比计算式：其传动比的大小仍可用式（6—1）计算，但转向只能用画箭头的方法确定.解答：1．确定齿条10的速度v 10 大小∵320118152040186040753186428118=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===z z z z z z z z n n i∴min /125.3min /320100018189r r i n n n ====s /mm .s /mm .n mz n d v v 82960125320360609999910=⨯⨯⨯π=π=π==2．确定齿条10移动方向根据圆柱齿轮传动、锥齿轮传动及蜗杆传动的转向关系，可定出蜗轮转向n 8为逆时针方向，齿轮9与蜗轮8同轴，n 9 = n 8，齿条10线速度v 10与9轮线速度v 9方向一致，故齿条10的移动方向应朝上（↑）题5-2 图示轮系中，已知蜗杆1Z 2= 50 ;蜗杆2′为单头右旋蜗杆, 蜗轮3的齿数为Z 3=40；其余各轮齿 数为；Z 3′=30，Z 4 = 20 ，Z 4′ = 26 ， Z 5 =18，Z 5′=28，Z 6=16,Z 7=18。
要求：(1) 分别确定蜗轮2、蜗轮3的 轮齿螺旋线方向及转向n 2、n 3 ; (2） 计算传动比i 17 ，并确定齿 轮7的转向n 7。
解题分析：判定轮系类型：因在轮系运转 时,所有齿轮的轴线相对于机架的 位置都是固定的,但有轴线相互不 平行的空间齿轮传动，故为空间定 轴轮系。
机械设计---齿轮作图题
1．图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。
试分析：（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力F t2、径向力F r2和斜齿轮3的圆周力F t3、径向力F r32．在图6上直接改正轴系结构的错语。
（轴端安装联轴器）图61.（1）蜗轮2、齿轮3、齿轮4的旋向………………（6分）（2）F a2、F a3的方向………………（4分）（3）F r2、F t2、F r3、F t3的方向………………（4分）2．答案图。
①应画出垫片；②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；③应画出键；④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承；⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；⑥画出密封件；⑦画出联轴器定位轴肩；⑧键长应改为短于轮毂长度；每改正1处错误………………（2分）（改正6处错误得满分）3.图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。
已知：Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。
(1)在下图中标出各轮转向。
（2分）(2)为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。
（2分） (3)在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力t F 、轴向力a F 和径向力r F 的方（4分）(1)各轴转向如图所示。
(2) 3轮左旋，4轮右旋。
(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示。
F F r2a3 F t3 4. 图3中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。
试指出图中的结构错误（在图中错误处写出序号并在下半部改正，按序号简要说明错误的内容）（每指出一处,并正确说明错误内容和改正的,得1分,总分为10分）①键的位置应与齿轮处在同一直线上，而且结构不正确； ②轴承盖孔径应大于轴径，避免接触； ③此处不应有键联接； ④轴长应短于轮毂长度，保证轴套压紧齿轮； ⑤轴应有轴环，使齿轮定位； ⑥轴承应正装；⑦轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长； ⑧左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片； ⑨两轴承内侧应加封油环； ⑩箱体加工面与非加工面未分开。
《机械设计基础》第5章 轮系
解：差动轮系：1—2—3（H）
i13
H
=
n1 n3
nH nH
=
-
z2 z1
•
z3 z2
=
-
z3 z1
设轮1的转向为正（即n1=10 ） ， 则轮3的转向为负（即n3= -10） 。故
n1 n3
10 nH = -90/30 =-3
10 nH
解得：nH = -5rpm（与轮1的转向相反） i1H = n1 / nH =10/-5= -2（轮1与行星架H的转向相反）
如图a：整个轮系加上 “-nH” ，周转轮
系部分
定轴轮系，但定
图a
轴轮系部分
周转轮系；
如图b：由于各个周转轮系有不同的nH， 无法加上一个公共角速度“-
nH1”或“-nH2”来将整个轮系转 化为定轴轮系。
图b
计算复合轮系传动比的正确方法是：（计算步骤） 1、首先分析轮系，正确区分各个基本轮系（即单一的定
而是绕其它齿轮的固定轴线回转；
2）再找行星架（1个） ：支承行星轮的构件（注：其形 状不一定是简单的杆件，有时是箱体或齿 轮，同一行星架上可能有几个行星轮）；
3）最后找太阳轮（1~2个）：与行星轮啮合且几何轴线是 固定的、并与行星架的轴线重合。
则：每个行星架 + 此行星架上的行星轮 +与行星轮啮合的太阳轮 = 1个周转轮系。
2、5的转向相同）
∴
i17=
z2 z1
•
z3 z 2
•
z4 z3
•
z5 z4
•
z6 z5
•
z7 z6
上例中的轮4，其齿数多少不影响传动比的大小，只
起改变转向的作用，在轮系中的这种齿轮称为惰轮（过桥
1标注如图所示定轴齿轮系中蜗轮6的转向
第七章 轮系1.标注如图所示定轴齿轮系中蜗轮6的转向。
题1图2.如图所示的轮系中，已知151=z ，252=z ，152='z ，303=z ，153='z ，304=z ，24='z ，305=z ，25='z ，mm m 4=。
若min 5001r n =，求齿条6的线速度v 的大小和方向。
题2图3.如图所示行星轮系，已知151=z ，252=z ，202='z ，603=z ，min 2001r n =，min 503r n =。
试分别计算当1n 和3n 转向相同和转向相反时，行星架H 转速的大小和方向。
题3图4.如图所示电动三爪自定心卡盘传动系统中，已知z 1=6，z 2=z 2’=25，z 3=57，z 4=56。
试求传动比i 14。
题4图5.如图所示为车床尾架套筒的进给机构。
手轮A 为输入构件，带动套筒的螺杆B 为输出构件。
A 处于图示位置时，B 作慢速进给；A 处于与内齿轮4啮合位置时，B 作快速退回。
已知16421===z z z ，253=z 。
单线螺杆B 的螺距mm P 4=。
求手轮转动1周时，螺杆慢速移动和快速退回的距离各为多少？题5图6.如图所示轮系中，已知4041==z z ，3052==z z ，10063==z z 。
求H i 1。
题6图7.图示为铣床转速盘行星减速装置。
已知Z 1=17,Z 2=17。
试求Z 3和当手柄转900时，H 转过的角度。
题7图 题8图 题9图8.图示轮系，Z 1=Z 3，n H =50r/min （顺时针），试求n 3。
(1)当n 1=0时，（2）n 1=200r/min （逆时针）时。
9.图示的减速器中，已知各齿轮的齿数Z1=48, Z2=42, Z'2=18, Z3=21,n 1=100r/min ，n 3=80r/min ，转向如图，试求n H 。
10.某主轴箱中，已知各齿轮齿数分别为Z 1=18、Z 2=20，Z 3=18、Z 4=19、Z 5=20、Z 6=20、Z 7=21，Z 8=22、Z 9=22、Z 10= 18、Z 11=30、Z 12=26。
机械设计期末试题及答案 2
2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【】A .包角α太小B.初拉力F 0太小
C .紧边与松边拉力不等D.传动过载
3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是【】A . 6208 B. N208 C. 3208 D. 5208
4.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是【】A .粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹
A .齿轮的模数B.齿轮的压力角C.齿轮的齿数D.齿轮的顶隙系数
6、一斜齿圆柱齿轮传动,已知法向模数Mn=4mm ,齿数Z
1
=20,螺旋角β=14032’
2”,齿宽b 1 =80, b
2
=75mm ,则该传动的齿宽系数φ
d
等于(。
A. 0.852 B. O.88 C. 0.8 D. 0.907
7、同一工作条件,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,可以提高轴的(而不能提高轴的(。
径d 1=17.294mm。试校核螺栓的强度。
五、结构改错题:请用圆圈标出错误的位置,满分16分
标准答案纸
一、选择题:
1-5:BCBDC 6-10:DBDDD
二、填空题:
1.弯矩,转矩
2.深沟球轴承, 17
3.大于,大齿轮齿宽b 2
4.两侧面,上下面
5.基孔,基轴
6.静应力,变应力,循环变应力
7.三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹
2、下列滚动轴承密封装置,其中是属于接触式密封,而是属于非接触式密封。
A .毡圈密封B .甩油环C .密封环D .缝隙密封
二、单项选择题(每选项1分,共11分
1、A。2、B。3、A。4、D。5、C6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、计算题(38分1.(15分
《机械设计基础》答案
《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L或：122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F1－1122424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω11314133431==P P ω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω121214122421r P P ==ω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
在三角形ABC 中，BCAAB BC ∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ，45sin sin BC ABCAC =∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。
机械设计基础复习精要：第12章 蜗杆传动
154第12章 蜗杆传动12.1 考点提要12.1.1 重要的术语和概念蜗杆的传动特点和分类、蜗杆的效率、蜗杆的头数、导程角、直径系数、12.1.2蜗杆传动的滑动速度和效率蜗杆主动时的机构效率为：）（v tg tg ϕγγη+-=)96.095.0( （12-1） 蜗杆的功率损耗一般由啮合摩擦，轴承损耗及零件搅油和飞溅损耗。
计算效率时，需要用到当量摩擦角v ϕ，其数值可通过arctgf v =ϕ算出，再结合相对滑动速度查表确定。
增加蜗杆的头数会使导程角增大，从而使效率增大，同时滑动速度也增大；如果增大蜗杆的分度圆直径将使导程角减小，从而使效率下降，而蜗杆的刚度提高。
蜗轮主动的效率为）（’v tg tg ϕγγη-= （12-2） 显然若v ϕγ≤，则0≤‘η，机构自锁，显然，如果反行程（蜗轮主动）自锁，正行程的效率（蜗杆主动）一定不大于５０O O /。
蜗杆机构总的效率为啮合效率与轴承效率及搅油效率的乘积。
在设计之初，为近似求出蜗轮的转矩2T ，η数值可按表14-1数值估计。
表１４－１ 效率与蜗杆头数关系1Z １２ ３ ４ 总效率０.７ 0.8 0.85 0.9 影响蜗杆传动啮合效率的几何因素有：蜗杆的头数Z1，蜗杆的直径系数q﹑蜗杆分度圆直径〔或模数﹑Z1﹑q〕。
由于传动多是减速传动，所以蜗杆多处于高速级。
当蜗杆头数较少时，反行程效率低，机构自锁。
只有蜗杆头数多时才有较高的效率，反行程不自锁（可以蜗轮为主动件），但蜗轮和蜗杆的滑动速度过大，对材料要求很高，易出现磨损和胶合，因此很少采用。
12.1.3普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算蜗杆蜗轮的正确啮合条件有：1）蜗杆的轴向模数ma1=蜗轮的端面模数mt2且等于标准模数；2）杆的轴向压力角αa1=蜗轮的端面压力角αt2且等于标准压力角；3）蜗杆的导程角γ=蜗轮的螺旋角β且均可用γ表示，蜗轮与蜗轮的螺旋线方向相同。
通过蜗杆轴线并与涡轮端面垂直的平面称中间平面。
机械传动系统及其传动比
图 17-1 定轴轮系
(2)行星轮系。如图17-2所示，在轮系运转时至少有一个齿轮的几何轴线绕另一几何轴线转动，这种轮系称为行星轮系，自由度等于1的行星轮系称为简单行星轮系，自由度等于2的行星轮系称为差动轮系。
17.2
1.轮系的传动比
轮系中，输入轴（轮）与输出轴（轮）的转速或角速度之比，称为轮系的传动比，通常用i表示。因为角速度或转速是矢量，所以，计算轮系传动比时，不仅要计算它的大小，而且还要确定输出轴（轮）的转动方向。
为了将多种机构和传动件组合应用，使机器能完成某一生产过程的各种运动要求，必须合理地解决传动类型的选择及组合设计问题。为此，应了解前面所学各种传动形式的特点、性能，如表17-2所示。
表17-2各种传动形式的选择
传动
形式
主要优点
主要缺点
效率η
速度功率P（kW）
带
传
动
中心距变化范围大，可用于较远距离的传动，传动平稳，噪音小，能缓冲吸振，摩擦带传动有过载保护作用，结构简单，成本低，安装要求不高
由式（17-2）
仍取 的转向为正，将n1=100r/min代入上式得：n2=-100r/min
求得的n2为负值，表示n2与n1的转向相反。
注意： ； 。
【例17-3】图17-7所示为圆锥齿轮组成的轮系，已知各轮齿数z1= 45，z2= 30，z3= z4= 20；n1=60r/min,nH=100r/min,若n1与nH转向相同，求n4、i14。
第17章 机械传动系统及其传动比
17.1
在齿轮一章的学习中，对一对齿轮的传动及其几何计算问题进行了讨论和讲述。例如：i=n1/n2。但是，在实际应用的机械中，为了满足各种需要，例如需要较大的传动比或作远距离传动等，只用一对齿轮往往是不够的。
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第七章 轮系
1.标注如图所示定轴齿轮系中蜗轮6的转向。
题1图
2.如图所示的轮系中，已知151=z ，252=z ，152='z ，303=z ，153='z ，304=z ，24='z ，305=z ，25='z ，mm m 4=。
若min 5001r n =，求齿条6的线速度v 的大小和方向。
题2图
3.如图所示行星轮系，已知151=z ，252=z ，202='z ，603=z ，min 2001r n =，min 503r n =。
试分别计算当1n 和3n 转向相同和转向相反时，行星架H 转速的大小和方向。
题3图
4.如图所示电动三爪自定心卡盘传动系统中，已知z 1=6，z 2=z 2’=25，z 3=57，z 4=56。
试求传动比i 14。
题4图
5.如图所示为车床尾架套筒的进给机构。
手轮A 为输入构件，带动套筒的螺杆B 为输出构件。
A 处于图示位置时，B 作慢速进给；A 处于与内齿轮4啮合位置时，B 作快速退回。
已知16421===z z z ，253=z 。
单线螺杆B 的螺距mm P 4=。
求手轮转动1周时，螺杆慢速移动和快速退回的距离各为多少？
题5图
6.如图所示轮系中，已知4041==z z ，3052==z z ，10063==z z 。
求H i 1。
题6图
7.图示为铣床转速盘行星减速装置。
已知Z 1=17,Z 2=17。
试求Z 3和当手柄转900
时，H 转过的角度。
题7图 题8图 题9图
8.图示轮系，Z 1=Z 3，n H =50r/min （顺时针），试求n 3。
(1)当n 1=0时，（2）n 1=200r/min （逆时针）时。
9.图示的减速器中，已知各齿轮的齿数Z1=48, Z2=42, Z'2=18, Z3=21,
n 1=100r/min ，n 3=80r/min ，转向如图，试求n H 。
10.某主轴箱中，已知各齿轮齿数分别为Z 1=18、Z 2=20，Z 3=18、Z 4=19、Z 5=20、Z 6=20、Z 7=21，Z 8=22、Z 9=22、Z 10= 18、Z 11=30、Z 12=26。
且已知1轴的转速为n 1=446.7转／分。
求带轮轴的转速(六挡转速)。
题10图
11.图示的轮系中，已知各齿轮的齿数Z1=20, Z2=40, Z'2=15, Z3=60, Z'3=18, Z4=18, Z7=20, 齿轮7 的模数m=3mm, 蜗杆头数为1（左旋），蜗轮齿数Z6=40。
齿轮1为主动轮，转向如图所示，转速n1=100r/min，试求齿条8的速度和移动方向。
题11图。