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，不能作为蜗杆传动得优点。

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得模数，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＝dｌ/mB、q=dｌmC、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5 在蜗杆传动中,当其她条件相同时，增加蜗杆头数,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,当其她条件相同时，增加蜗杆头数,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，当其她条件相同时，减少蜗杆头数，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起吊重物用得手动蜗杆传动,宜采用得蜗杆.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得标准化,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、有利于蜗轮滚刀得标准化１0 蜗杆常用材料就是.A、40CｒB、GCrl５Ｃ、ZCuＳnl0Ｐ1 D、LＹ１211 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得蜗杆传动,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 蜗杆传动得当量摩擦系数f v随齿面相对滑动速度得增大而 .A、增大Ｂ、减小C、不变D、可能增大也可能减小15 提高蜗杆传动效率得最有效得方法就是。

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

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得。

A、i=ω1/ω2B、i=／C、i=D、i=18 在蜗杆传动中,作用在蜗杆上得三个啮合分力，通常以为最大。

A、圆周力F tｌＢ、径向力Ｆr1C、轴向力Fａ119下列蜗杆分度圆直径计算公式:(a）d1=ｍq; （b)d1=m;(c）d１=ｄ2/ｉ；（d）d１=ｍ/(ｉtan);（ｅ）d１＝２a/（ｉ+１)。

其中有就是错误得.A、一个Ｂ、两个Ｃ、三个Ｄ、四个２０蜗杆传动中较为理想得材料组合就是。

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得啮合。

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= 。

23 在蜗杆传动中,已知作用在蜗杆上得轴向力F aｌ＝1 ８00N，圆周力F t1=880Ｎ，若不考虑摩擦影响,则作用在蜗轮上得轴向力F a2= ，圆周力Ｆt2。

2４蜗杆传动得滑动速度越大，所选润滑油得粘度值应越.２5 在蜗杆传动中，产生自锁得条件就是。

２6蜗轮轮齿得失效形式有、、、。

但因蜗杆传动在齿面间有较大得，所以更容易产生与失效。

2７变位蜗杆传动仅改变得尺寸,而得尺寸不变.28 在蜗杆传动中，蜗轮螺旋线得方向与蜗杆螺旋线得旋向应该。

２9 蜗杆传动中，蜗杆所受得圆周力Ｆｔ1得方向总就是与,而径向力Fｒl得方向总就是。

３0 闭式蜗杆传动得功率损耗,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。

因此蜗杆得模数应与蜗轮得模数相等。

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,则传动效率。

33 蜗杆分度圆直径= ；蜗轮分度圆直径= 。

３４为了提高蜗杆传动得效率,应选用头蜗杆；为了满足自锁要求，应选=。

３５蜗杆传动发热计算得目得就是防止，以防止齿面失效.发热计算得出发点就是等于。

36为了蜗杆传动能自锁,应选用头蜗杆；为了提高蜗杆得刚度，应采用得直径系数q。

３7蜗杆传动时蜗杆得螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向；蜗杆得分度圆柱导程角应等于蜗轮得分度圆螺旋角。

3８蜗杆得标准模数就是模数，其分度圆直径=；蜗轮得标准模数就是模数,其分度圆直径= 。

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

40 阿基米德蜗杆传动变位得主要目得就是为了与。

41在进行蜗杆传动设计时,通常蜗轮齿数>26就是为了；〈80(10０)就是为了.42 蜗杆传动中，已知蜗杆分度圆直径，头数，蜗杆得直径系数ｑ,蜗轮齿数,模数m，压力角,蜗杆螺旋线方向为右旋,则传动比i= ，蜗轮分度圆直径= ,蜗杆导程角= ,蜗轮螺旋角，蜗轮螺旋线方向为 .43 阿基米德圆柱蜗杆传动得中间平面就是指得平面.44 由于蜗杆传动得两齿面间产生较大得速度,因此在选择蜗杆与蜗轮材料时,应使相匹配得材料具有良好得与性能。

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蜗杆导程角得旋向与蜗轮螺旋线得力向应。

4６蜗杆传动中,一般情况下得材料强度较弱,所以主要进行轮齿得强度计算。

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得传动比i１2、蜗杆头数与蜗轮齿数，并简述其理由。

49 试阐述蜗杆传动得直径系数q为标准值得实际意义。

5０采用什么措施可以节约蜗轮所用得铜材？51 蜗杆传动中,蜗杆所受得圆周力F t１与蜗轮所受得圆周力F t2就是否相等？52 蜗杆传动中,蜗杆所受得轴向力F a1与蜗轮所受得轴向力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采用变位蜗杆传动得目得就是什么?变位蜗杆传动中哪些尺寸发生了变化？５5 影响蜗杆传动效率得主要因素有哪些?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);(2）；（3)；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?它对蜗杆传动得强度、刚度及尺寸有何影响？５９影响蜗杆传动效率得主要因素有哪些?导程角γ得大小对效率有何影响？60 蜗杆传动得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 选择蜗杆得头数与蜗轮得齿数应考虑哪些因素？63 蜗杆得强度计算与齿轮传动得强度计算有何异同?6４为了提高蜗杆减速器输出轴得转速，而采用双头蜗杆代替原来得单头蜗杆,问原来得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?而蜗杆得强度如何考虑?在什么情况下需要进行蜗杆得刚度计算？66 在设计蜗杆传动减速器得过程中,发现已设计得蜗杆刚度不足，为了满足刚度得要求,决定将直径系数ｑ从８增大至10，问这时对蜗杆传动得效率有何影响?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，标出未注明得蜗杆（或蜗轮）得螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮得转向，并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力得方向(用三个分力表示）。

题6８图例解。

将蜗杆分度圆直径d1定为标准值得目得就是:减少蜗轮滚刀得数目,便于刀具标准化。

3 分析与思考:（１)蜗轮得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得方向如何确定?答:(１)蜗轮得旋转方向:当蜗杆得旋转方向与螺旋线方向已知时，蜗轮得旋转方向可根据螺旋副得运动规律来确定.（2)各力方向确定：圆周力ＦtFｔ1（蜗杆)--蜗杆为主动件受到得阻力,故与其转向n1方向相反。

Ｆt2(蜗轮）—-蜗轮为从动件受到得就是推力故与其转向n２方向相同。

径向力Ｆr——F r１、Fｒ2分别沿蜗杆、蜗轮得半径方向指向各自得轮心轴向力FαFα1(蜗杆)—-根据蜗杆得螺旋线方向(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，大姆指得指向则为Ｆα1得方向。

Fα2（蜗轮)-—Fα2与Ｆt１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得螺旋线方向及转向ｎ２。

2)蜗杆、蜗轮受到得各力（F t、F r、Fα)题解分析:1）蜗轮得螺旋线方向—右旋，蜗轮得转向n2—见题解图所示。

2)蜗杆受力F t1、F r1、Ｆα1及蜗累受力Fｔ2、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,蜗杆头数Z1=2，蜗杆直径系数q=１0，蜗轮齿数Z２=5４，传动效率=０、7５。

试确定：1）蜗轮2得转向及螺旋线方向;２)作用在蜗杆、蜗轮上得各力得大小与方向（在图中标出)。

解答：1)蜗轮得转向——蜗轮按逆时针方向转动，蜗轮轮齿螺旋线方向-—左旋２)蜗杆、蜗轮上得各力大小7、图示为由斜齿圆柱齿轮与蜗杆传动组成得两级传动,小齿轮1由电机驱动.已知：如图示。

要求：蜗轮螺旋线方向为右旋，转向mⅢ１）确定Ⅰ、Ⅱ轴得转动方向(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得轮齿螺旋线方向;３)蜗杆、蜗轮分度圆直径分别为d3、d4,传递得扭矩为T3、T4（N·mｍ），压力角为α，求蜗杆啮合点处所受各力F t３、Fｒ3、F a3得大小(用公式表示，忽略齿面间得摩擦力);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得方向.解题分析：1）Ⅰ、Ⅱ轴得转动方向nⅠ、ｎⅡ一见题图解所示，2)齿轮1、２与蜗杆３螺旋线方向:齿轮1——左旋；齿轮2——右旋；蜗杆3-—右旋，3)Ｆt3＝2T3/ｄ３Ｎ；Fｒ3=–Fｒ4= F t4ｔanα＝（2T４/d4）ｔaｎαN；F a3＝–F t4=2T4/d4N；4)Ⅱ轴上齿轮2与蜗杆3受力见题解图所示。

8、在图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮,3与４为斜齿圆柱齿轮,5与6为直齿锥齿轮.若蜗杆主动，要求输出齿轮6得回转方向如图所示。

试决定:1）若要使Ⅰ、Ⅱ轴上所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮及斜齿轮３与4得螺旋线方向及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴得回转方向（在图中标示）;2）Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向(F t、Ｆr、F a在图中画出）。

解题分析:1）各轴螺旋线方向:蜗杆1——左旋;蜗轮2——左旋；斜齿轮3--左旋;斜齿轮4——右旋，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴得回转方向:Ⅰ轴nⅠ—-逆时针；Ⅱ轴nⅡ——朝下↓；Ⅲ轴n↑、Ⅲ2）Ⅱ、Ⅲ轴上各轴受力方向见题解图所示。