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,当其她条件相同时,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z,则传动效率。

5 在蜗杆传动中,当其她条件相同时,增加蜗杆头数1A、提高B、降低C、不变D、提高,也可能降低z,则滑动速度。

6 在蜗杆传动中,当其她条件相同时,增加蜗杆头数1A、增大B、减小C、不变D、增大也可能减小z,则。

7 在蜗杆传动中,当其她条件相同时,减少蜗杆头数1A、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d1的标准化,就是为了。

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 蜗杆常用材料就是。

A、40CrB、GCrl5C、ZCuSnl0P1D、L Y1211 蜗轮常用材料就是。

A、40Cr B.GCrl5C、ZCuSnl0P1D、L Yl212 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就是 。

A 、 增大模数mB 、 增加蜗杆头数1zC 、 增大直径系数qD 、 减小直径系数q16 闭式蜗杆传动的主要失效形式就是 。

A 、 蜗杆断裂B 、 蜗轮轮齿折断C 、 磨粒磨损D 、 胶合、疲劳点蚀17 用 计算蜗杆传动比就是错误的。

A 、 i =ω1/ω2B 、 i =2z /1zC 、 i =21/n nD 、 i =21/d d18 在蜗杆传动中,作用在蜗杆上的三个啮合分力,通常以 为最大。

A 、 圆周力F tlB 、 径向力F r1C 、 轴向力F a119 下列蜗杆分度圆直径计算公式:(a)d 1=mq ; (b)d 1=m 1z ;(c)d 1=d 2/i ;(d)d 1=m 2z /(itan ); (e)d 1=2a /(i +1)。

其中有 就是错误的。

A 、 一个B 、 两个C 、 三个D 、 四个20 蜗杆传动中较为理想的材料组合就是 。

A 、 钢与铸铁B 、 钢与青铜C 、 铜与铝合金D 、 钢与钢二、填空题2l 阿基米德蜗杆与蜗轮在中间平面上相当于直齿条与 齿轮的啮合。

22 在蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率越 ,自锁性越 ,一般蜗杆头数常取1z = 。

23 在蜗杆传动中,已知作用在蜗杆上的轴向力F al =1 800N,圆周力F t1=880N,若不考虑摩擦影响,则作用在蜗轮上的轴向力F a2= ,圆周力F t2 。

24 蜗杆传动的滑动速度越大,所选润滑油的粘度值应越 。

25 在蜗杆传动中,产生自锁的条件就是 。

26 蜗轮轮齿的失效形式有 、 、 、 。

但因蜗杆传动在齿面间有较大的 ,所以更容易产生 与 失效。

27 变位蜗杆传动仅改变 的尺寸,而 的尺寸不变。

28 在蜗杆传动中,蜗轮螺旋线的方向与蜗杆螺旋线的旋向应该 。

29 蜗杆传动中,蜗杆所受的圆周力F t1的方向总就是与 ,而径向力F rl 的方向总就是 。

30 闭式蜗杆传动的功率损耗,一般包括: 、 与 三部分。

31 阿基米德蜗杆与蜗轮在中间平面相当于 与 相啮合。

因此蜗杆的 模数应与蜗轮的 模数相等。

32 在标准蜗杆传动中,当蜗杆为主动时,若蜗杆头数1z 与模数m 一定,而增大直径系数q ,则蜗杆刚度 ;若增大导程角γ,则传动效率 。

33 蜗杆分度圆直径1d = ;蜗轮分度圆直径2d = 。

34 为了提高蜗杆传动的效率,应选用 头蜗杆;为了满足自锁要求,应选1z = 。

35 蜗杆传动发热计算的目的就是防止 ,以防止齿面 失效。

发热计算的出发点就是 等于 。

36 为了蜗杆传动能自锁,应选用 头蜗杆;为了提高蜗杆的刚度,应采用 的直径系数q 。

37 蜗杆传动时蜗杆的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向 ;蜗杆的分度圆柱导程角应等于蜗轮的分度圆螺旋角。

38 蜗杆的标准模数就是 模数,其分度圆直径1d = ;蜗轮的标准模数就是 模数,其分度圆直径2d = 。

39 有一普通圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数1z =2,蜗杆直径系数q =8,蜗轮齿数2z =37,模数m =8mm,则蜗杆分度圆直径1d = mm;蜗轮分度圆直径2d = mm;传动中心距 a mm;传动比i = ;蜗轮分度圆上螺旋角2β= 。

40 阿基米德蜗杆传动变位的主要目的就是为了 与 。

41 在进行蜗杆传动设计时,通常蜗轮齿数2z ＞26就是为了 ;2z ＜80(100)就是为了 。

42 蜗杆传动中,已知蜗杆分度圆直径1d ,头数1z ,蜗杆的直径系数q,蜗轮齿数2z ,模数m ,压力角α,蜗杆螺旋线方向为右旋,则传动比i = ,蜗轮分度圆直径2d = ,蜗杆导程角γ= ,蜗轮螺旋角β ,蜗轮螺旋线方向为 。

43 阿基米德圆柱蜗杆传动的中间平面就是指 的平面。

44 由于蜗杆传动的两齿面间产生较大的 速度,因此在选择蜗杆与蜗轮材料时,应使相匹配的材料具有良好的 与 性能。

通常蜗杆材料选用 或 ,蜗轮材料选用 或 ,因而失效通常多发生在 上。

45 蜗杆导程角的旋向与蜗轮螺旋线的力向应 。

46 蜗杆传动中,一般情况下 的材料强度较弱,所以主要进行 轮齿的强度计算。

三、问答题47 蜗杆传动具有哪些特点？它为什么要进行热平衡计算？若热平衡计算不合要求时怎么办？ 48 如何恰当地选择蜗杆传动的传动比i 12、蜗杆头数1z 与蜗轮齿数2z ,并简述其理由。

49 试阐述蜗杆传动的直径系数q 为标准值的实际意义。

50 采用什么措施可以节约蜗轮所用的铜材？51 蜗杆传动中,蜗杆所受的圆周力F t1与蜗轮所受的圆周力F t2就是否相等？52 蜗杆传动中,蜗杆所受的轴向力F a1与蜗轮所受的轴向力F a2就是否相等？53 蜗杆传动与齿轮传动相比有何特点？常用于什么场合？54 采用变位蜗杆传动的目的就是什么？变位蜗杆传动中哪些尺寸发生了变化？55 影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？为什么传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传动？ 56 对于蜗杆传动,下面三式有无错误？为什么？(1)21212121////d d z z n n i ====ωω;(2)2/)(2/)(2121z z m d d a +=+=;(3)11121222/2/2/2t t F d T d i T d T F ====;57 蜗杆传动中为何常用蜗杆为主动件？蜗轮能否作主动件？为什么？58 为什么要引入蜗杆直径系数q ？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度及尺寸有何影响？ 59 影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？导程角γ的大小对效率有何影响？60 蜗杆传动的正确啮合条件就是什么？自锁条件就是什么？61 蜗杆减速器在什么条件下蜗杆应下置？在什么条件下蜗杆应上置？62 选择蜗杆的头数1z 与蜗轮的齿数2z 应考虑哪些因素？63 蜗杆的强度计算与齿轮传动的强度计算有何异同？64 为了提高蜗杆减速器输出轴的转速,而采用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆,问原来的蜗轮就是否可以继续使用？为什么？65 蜗杆在进行承载能力计算时,为什么只考虑蜗轮？而蜗杆的强度如何考虑？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？66 在设计蜗杆传动减速器的过程中,发现已设计的蜗杆刚度不足,为了满足刚度的要求,决定将直径系数q 从8增大至10,问这时对蜗杆传动的效率有何影响？67 在蜗杆传动设计时,蜗杆头数与蜗轮齿数应如何选择？试分析说明之。

四、分析计算题68 在题68图中,标出未注明的蜗杆(或蜗轮)的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向,并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力的方向(用三个分力表示)。

题 68图例解。

将蜗杆分度圆直径d1定为标准值的目的就是:减少蜗轮滚刀的数目,便于刀具标准化。

3 分析与思考:(1)蜗轮的旋转方向应如何确定？(2)蜗杆(主动)与蜗轮啮合点处各作用力的方向如何确定？答:(1)蜗轮的旋转方向:当蜗杆的旋转方向与螺旋线方向已知时,蜗轮的旋转方向可根据螺旋副的运动规律来确定。

(2)各力方向确定:圆周力F tF t1(蜗杆)——蜗杆为主动件受到的阻力,故与其转向n1方向相反。

F t2(蜗轮)——蜗轮为从动件受到的就是推力故与其转向n2方向相同。

径向力F r——F r1、F r2分别沿蜗杆、蜗轮的半径方向指向各自的轮心轴向力FαFα1(蜗杆)——根据蜗杆的螺旋线方向(左旋或右旋)及其转向n1,用左(或右)手定则来确定,即手握蜗杆皿指n1方向弯曲,大姆指的指向则为Fα1的方向。

Fα2(蜗轮)——Fα2与F t1大小相等方向相反。

4、图示蜗杆传动,蜗杆1主动,其转向如图示,螺旋线方向为右旋。

试决定:1)蜗轮2的螺旋线方向及转向n2。

2)蜗杆、蜗轮受到的各力(F t、F r、Fα)题解分析:1)蜗轮的螺旋线方向—右旋,蜗轮的转向n2—见题解图所示。

2)蜗杆受力F t1、F r1、Fα1及蜗累受力F t2、F r2、Fα2——见题解图所示。

5 图示为一标准蜗杆传动,蜗杆主动,螺旋线方向为左旋,转矩T1=2500N·mm,模数m=4mm,压力角︒=20α,蜗杆头数Z1=2,蜗杆直径系数q=10,蜗轮齿数Z2=54,传动效率η=0、75。

试确定:1)蜗轮2的转向及螺旋线方向;2)作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小与方向(在图中标出)。

解答:1)蜗轮的转向——蜗轮按逆时针方向转动,蜗轮轮齿螺旋线方向——左旋2)蜗杆、蜗轮上的各力大小7、图示为由斜齿圆柱齿轮与蜗杆传动组成的两级传动,小齿轮1由电机驱动。

已如图示。

要求:知:蜗轮螺旋线方向为右旋,转向mⅢ1)确定Ⅰ、Ⅱ轴的转动方向(直接绘于图上);2)若要使齿轮2与蜗杆3所受轴向力F a2、F a2互相抵消一部分,确定齿轮1、2与蜗杆3的轮齿螺旋线方向;3)蜗杆、蜗轮分度圆直径分别为d3、d4,传递的扭矩为T3、T4(N·mm),压力角为α,求蜗杆啮合点处所受各力F t3、F r3、F a3的大小(用公式表示,忽略齿面间的摩擦力);4)在图中用箭头画出Ⅱ轴上齿轮2与蜗杆3所受各力F t、F r、F a的方向。