机械设计试题及答案第九章蜗杆传动

第九章 蜗杆传动
填空题 判断题 力分析题 计算题
问答题
9－1蜗杆机构是用来传递_______的传动机构。 答案：空间互相垂直而不相交的两轴间的运动和动力的
9－2蜗杆传动的主要失效形式是_______失效 总是发生在______上。
答案：胶合、点蚀和磨损；蜗轮 9－3蜗杆与蜗轮正确啮合条件是________。
9－49 图 9－4（a）所示为斜齿圆柱齿轮一圆锥齿轮一蜗杆传 动。已知小斜齿轮主动，其转向如图所示。试求：（1）为使 Ⅲ轴轴向力抵消一部分，定出蜗杆5和蜗轮6的螺旋线方向； （2）定出斜齿轮2的螺旋线方向；（3）绘出Ⅱ、Ⅲ轴上各轮 的受力分析图。
解：（1）为使Ⅲ轴轴向力抵消一部分，蜗杆5应为右旋；蜗 轮6的螺旋线方向应为右旋。
图9—5 加热炉拉料机传动简图
l－V带传动； 2—蜗杆蜗轮减速器； 3—键传动； 4—链条（用于拉取护内料盘）； 5—电动机
解：1．选择材料
根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度也不高，故蜗杆用45钢（HRC ＞45）。 蜗轮用铸锡青铜 ZQSn10－1，金属模铸造。为了节省贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰 铸铁 HT100 制造。
由公式得
故齿根弯曲强度足够。 7．蜗杆、蜗轮各部分尺寸的计算
（l）蜗杆： 齿顶高 ha1=m=5 mm 齿全高 h1=2.2m=2.2×5=11 m 齿顶圆直径 da1=d1+2h a ﹡m=50+2×1×5=60 m 齿根圆直径d f1=d1－2h a ﹡m － 2c=50 － 2×1×8 － 2 × 0.2 × 5=30.8 m 蜗杆螺纹部分长度 取 L=80 mm
答案：m a1＝m t2； m a1＝m t2 ; 螺旋方向相同
9－4蜗杆直径系数q的值等于_________
答案：d/m 9－5采用变位锅杆传动时，仅仅对________进行变位
答案：蜗轮 9－6采用变位蜗杆传动，其目的是_________。
答案：配凑中心距或提高蜗杆传动的承载能力及传动效率
9－7蜗杆传动中，已知蜗杆模数m＝4mm，蜗杯头数z1＝2，蜗杆直径系 数q＝8，蜗杆的分度圆直径d等于_________mm。
答案：效率高;承载能力大;体积小;重量轻;结构紧凑
9－17 蜗轮齿数Z，通常取值为________
答案：28~80
9－18 蜗杆蜗轮的材料除要求具有足够的强度外，更重要的是应具有良好的 ___________等性能
答案：跑合和耐磨 9－19 普通蜗杆的精度等级有12种，其中______最高，________最低，常 用的是____________。
答案：
9－30 在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率n将会 怎样？ （l）降低；（2）提高；（3）不变；（4）可能提高也可能降低
答案：提高。
9－31 在标准蜗杆传动中，模数m不变，如果提高蜗杆直径系数q，将使蜗 杆的刚度怎样改变？
（ l）增加；（ 2）减小；（ 3）不变；（ 4）或增加；或减小
答案：增加 9－32 在蜗杆传动中，其它条件相同；若增加头数，则滑动 速度会怎样改变？
（l）增加；（2）减小；（3）保持不变；（4）或增加，或减小 答案：增加
9－33 对于蜗杆传动进行正变位时，蜗杆的节圆直径d1与分度圆直径 d1 比较，有什么关系？
（1） d1 ＞ d1 ；（2） d1 ＜ d1 ；（3） d1 ＝ d1
9－15 在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，所以它具有_______、 ___________、__________等优点
答案：冲击载荷小;传动平稳;噪音低。
9－16 圆弧齿圆柱蜗杆与普通圆柱蜗杆相比较，其主要优点是________、 ________、__________、___________、__________。
故选取K故选取KV=1．05是合适的。=1．05是合适的。 5．求中心距a
6．校核齿根弯曲强度 蜗杆分度圆直径 d1=mq=5×10=50 mm
蜗轮分度圆直径 d2=mZ2=544=220 mm
由Z1＝2，q＝10，求得蜗杆螺旋线升角
齿形系数Y Fa2 按当量但数zV＝
z2／CoS3＝46．7，查表 11—7得，Y Fa2 ＝2.20；查表11－8得，基本许用弯曲应力[F] =56MPa 。 则
9－8 一变位蜗杆传动，已知模数m＝5mm，锅杆头数z1＝2，蜗轮齿数z2＝ 40,蜗杆直径系数q＝11,中心距a ＝125mm，则该蜗杆传动的变位系数x为 _________
答案：－0.5 ,[a ＝a+xm ;a=m(z2 +q)/2 =127.5 ]
9－9 一变位蜗杆传动，已知模效m＝4mm，蜗杆头数z1＝1，蜗轮齿数z2 ＝50，蜗杆直径系数a＝13，变位系数x＝0．25，则该蜗杆传动的中心距 a等于________mm
答案：齿圈式;螺栓联接式;整体浇铸式;拼铸式
9－23 普通圆柱蜗杆传动中，哪种蜗杆在螺旋线的轴截面上具有直线齿廓？ (1)阿基米德蜗杆 (2)渐开线蜗杆 （3）延伸渐开线蜗杆 答案：阿基米德蜗杆
9－24 起吊重物用的手动蜗杆传动装置，宜采用下列哪种蜗杆？ (1）单头、小升角；（2）单头、大升角；（3）多头、小升角 （4）多头、大升角
（2）斜齿轮2的螺旋线为右旋。 （3）Ⅱ轴、 Ⅲ 轴上各轮受力分析如图9－6（b）所示
图9—4
【例9－1】图9－5为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机传动简图。已知：蜗轮传递的转T2=405N·m，蜗杆 减速器的传动比 i12＝22，蜗杆转速n1＝480r/min传动较平稳，冲击不大。工作时间为每天 8 h，要求工作寿命为5 年（每年按 300工作日计）。试设计此蜗杆传动。
答案：1级精度；12级精度；6～9级精度 9—20 润滑对蜗杆传动十分重要。当润滑不良时，__________将显著降低。
答案：传动效率
9—21 闭式蜗杆传动，当油的工作温度 t＞ 80 ℃时，则应通常采取 _______、_______、_______、等措施来降低油温
答案：加散热片；在朗杆轴端加风扇；强制循环冷却 9－22 常用的蜗杆结构形式有______、_______、_________
答案： －0.5
9－12 在增速蜗杆传动中，必须使蜗杆螺旋升角入________当量 摩擦角v
答案：大于
9－13 根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可分为_________、________和 __________。
答案：圆柱蜗杆传动、圆弧面蜗杆传动、推蜗杆传动
9－14 普通圆柱蜗杆传动，最常用的是_________。 答案：阿基米德蜗杆传动
9－38 闭式蜗杆传动在单位时间内的散热量，是通过什么来进行计算的？
（1）箱体散热能力（散热面积及散热系数）和润滑油的温度； （2）箱体散热能力和周围环境的温度； （3）箱体散热能力和润滑油与周围环境的温差； （4）箱体材料的比热和润滑油与周围环境的温差。 答案：箱体散热能力和润滑油与周围环境的温差。
（2）确定许用接触应力[H]。查表11－9得，基本许用接触应力[H] =268MPa。应力循环次数为
寿命系数为 故 [H]= [H] • KHN=268×0.945=253.3 MPa （3）确定模数m及蜗杆直径系数q。由公式得
由表11－1，按qm3≥909. 1 mm3选取蜗轮的模数m＝5mm，蜗杆直径系数q＝10 4．验算蜗轮的圆周过度v2
答案：
9—28 在锅杆传动中，引进蜗杆直径系数q是为了什么？ （1）便于蜗杆尺寸计算；（2）容易实际蜗杆传动中心距的标准化； （3）减少蜗轮滚刀的型号，有利于刀具标准化；（4）提高蜗杆传动 的效率。 答案：减少蜗轮滚刀的型号，有利于刀具标准化
9－29 在减速蜗杆传动中，下列哪个公式用来计算传动比i是错误的？
答案：传递的功率P1 与传动效率
9－45 图 9－3（a）所示为开式蜗杆——斜齿圆柱齿轮传动。已知蜗杆主 动，螺旋方向为右旋，大齿轮转向如图所示。试在图中画出：（l）蜗杆的 转向；（2）为使Ⅱ轴上两轮的轴向力抵消一部分，齿轮3、4的螺旋线方 向；（3）蜗轮2和齿轮3的受力图。
图 9—3
解:（1）蜗杆的转向如图 9－3（ b）所示。 （2）为使Ⅱ轴上两轮的轴向力抵消一部分，齿轮3的螺旋线方向为右旋；齿轮4的螺旋线方向为左旋。 （3）蜗轮2和齿轮3的受力如图 9－3（C）所示
（1）改用含碳量较高的碳钢制造蜗杆。 （2）用优质合金钢取代碳钢制造蜗杆。 （3）增大模数m。 （4）增大蜗杆直径系数q。 （5）增加蜗杆头数Z1； 答案：用优质合金钢取代碳钢制造蜗杆
9－44 蜗杆传动在单位时间内的发热量，是通过下列中的哪个来计算的？
（1）传递的功率P1；与传递效率；（2）蜗杆的转速n1和传动效率 ； （3）传动比i和传动效率 ；（4）润滑油的粘度V和滑动速度v。
答案：127
9－10 一用变位改变传动比的蜗杆传动，已知模数m＝6mm，蜗杆头数Z1=2， 蝎杆直径系数q＝12，中心距a＝210mm，变位系数X＝0．5，则该传动的传动 比i为________
答案：28.5
9－11 一蜗杆传动，已知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝3，蜗轮齿数z2＝74， 蜗杆直径系数q＝11，中心距a＝340mm，要求中心距不变，而采用变位蜗 杆传动使传动比改为i＝25，则变位系数应取________。
9—39 闭式锅杆传动进行热平衡计算时，应限制润滑油的工作温度一般 不超过下列哪些数值？
（l）20～30℃；（2）40～50℃；（3）60～70℃：（4）80～90℃。
答案：60～70℃
9－40 蜗杆传动中，为在齿面之间易于建立动压油膜，以免齿面直接接触， 通常选用下列哪种润滑油进行润滑？
（1）粘度较高的润滑油；（2）粘度较低的润滑油；（3）润滑脂。 答案：粘度较高的润滑油。
答案： d1 ＞ d1