第12章——蜗杆传动(杨可桢第六版)
《机械设计基础》
《机械设计基础》Ⅰ、考试性质普通高等学校本科插班生考试（以下简称“插班生考试”）《机械设计基础》科目的考试，是普通高等学校（含离职班和各类成人高校从普通高考招生的普通班）应届和往届专科毕业生，以及通过自学考试、成人教育等国民教育系列获得大专毕业证书的人员，升入普通高等学校本科专业就读的统考科目。
作为一项选拔性考试，插班生《机械设计基础》考试试题在设计上应具有较高的信度和效度、必要的区分度和合理的难度。
1．命题根据本大纲规定的考试目标和考核内容，考试命题应具有一定的覆盖面且重点突出，侧重考核考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度，以及运用所学知识解决实际问题的能力。
2．试题对不同能力层次要求的分数比例，识记为20％，理解35％，应用45％。
3．合理安排试题难度结构。
试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级。
试卷中四种难易度试题的分数比例，易约占20％，较易约占30％，较难约占30％，难约占20％。
Ⅱ、考试内容1．考核内容《机械设计基础》的考核内容为常用机构设计的基本知识、基本理论和基本方法，以及通用机械零件的工作原理、结构特点、选用及设计计算方法，具备设计一般参数通用机械零件的能力。
2．考核要求本大纲的考核要求分为“识记”、“理解”、“应用”三个层次，具体含义是：识记：能解释有关的概念、知识的含义，并能正确认识和表述。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。
绪论一、考核目的本章考核的目的是：机械设计研究对象及内容、一般要求和过程。
二、考核知识点（一）本课程研究的对象和内容；（二）本课程在教学中的地位；（三）机械设计的一般要求和过程。
三、考核要求识记：机械设计研究的对象和内容；机械设计在培养机械类高级工程技术人才中的地位、任务和作用。
机械设计基础（杨可桢）版考试选择试题及答案
机械设计基础（杨可桢）版考试选择试题及答案练习题绪论，机械零件强度1．机械设计课程研究的对象只限于______（3）______。
（1）专⽤零件和部件（2）在⾼速、⾼压、环境温度过⾼或过低等特殊条件下⼯作的以及尺⼨特⼤或特⼩的通⽤零件和部件（3）在普通⼯作条件下⼯作的⼀般参数的通⽤零件和部件（4）标准化的零件和部件2．根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进⾏的设计，称为（2）设计（1）经验（2）理论（3）模型实验3．下列四种叙述中_______（4）____是正确的。
（1）变应⼒只能由变载荷产⽣（2）静载荷不能产⽣变应⼒（3）变应⼒是由静载荷产⽣的（4）变应⼒可能由变载荷产⽣的，也可能由静载荷产⽣5．进⾏材料的疲劳强度计算时，极限应⼒应为取其_（2）_____。
（1）屈服极限（2）疲劳极限（3）强度极限（4）弹性极限6．零件的计算安全系数为____1_______之⽐。
（1）零件的极限应⼒与许⽤应⼒（2）零件的极限应⼒与零件的⼯作应⼒（3）零件的⼯作应⼒与许⽤应⼒（4）零件的⼯作应⼒与零件的极限应⼒8．材料在有限寿命时的疲劳极限σrN= （1）。
（1）σ（2）σ（3）σ（4）σ10．____（2）_____＝0的应⼒为对称循环变应⼒。
（1） a σ（2） m σ（3） max σ（4） min σ11. 影响零件疲劳强度的综合影响系数K σ或K τ与_____（3）_______等因素有关。
（1）零件的应⼒集中、加⼯⽅法、过载（2）零件的应⼒循环特性、应⼒集中、加载状态（3）零件的表⾯状态、绝对尺⼨、应⼒集中（4）零件的材料、热处理⽅法、绝对尺⼨。
连接1.在常⽤的螺纹中，传动效率最⾼的螺纹是____（4）____。
（1）三⾓形螺纹（2）梯形螺纹（3）锯齿形螺纹（4）矩形螺纹2. 在常⽤的连接螺纹中，⾃锁性能最好的螺纹是___（1）_______。
（1）三⾓形螺纹（2）梯形螺纹（3）锯齿形螺纹（4）矩形螺纹3.______ （4）_____螺纹最适合联接螺纹。
《机械设计基础》第六版重点、复习资料
《机械设计基础》第六版重点、复习资料《机械设计基础》第六版重点、复习资料《机械设计基础》知识要点绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械第1章：1）运动副的概念及分类2）机构自由度的概念3）机构具有确定运动的条件4）机构自由度的计算第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。
2）四杆机构极限位置的作图方法3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。
4）按给定行程速比系数设计四杆机构。
第3章：1）凸轮机构的基本系数。
2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。
3）凸轮机构的压力角概念及作图。
第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。
2）渐开线的性质。
3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。
4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。
5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。
第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。
2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。
第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。
了解：常用材料的牌号和名称。
第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。
2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。
3）螺纹联接的强度计算。
第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。
2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。
3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。
第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。
2）蜗杆传动受力分析。
第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F02）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC 、σb 及影响因素。
(NEW)杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)
第1章 平面机构的自由度和速度分析 1.1 复习笔记 1.2 课后习题详解 1.3 名校考研真题详解
第2章 平面连杆机构 2.1 复习笔记 2.2 课后习题详解 2.3 名校考研真题详解
第3章 凸轮机构
3.1 复习笔记 3.2 课后习题详解 3.3 名校考研真题详解 第4章 齿轮机构 4.1 复习笔记 4.2 课后习题详解 4.3 名校考研真题详解 第5章 轮 系 5.1 复习笔记 5.2 课后习题详解
图1-2-1 唧筒机构
图1-2-2 回转柱塞泵
图1-2-3 缝纫机下针机构
图1-2-4 偏心轮机构 答：机构运动简图分别如图1-2-5～图1-2-8所示。
1-5至1-13．指出（图1-2-9～图1-2-17）机构运动简图中的复合铰链、局
部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
解：（1）图1-2-9所示机构的自由度为 （2）图1-2-10中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为 （3）图1-2-11中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为 （4）图1-2-12所示机构的自由度为
（5）图1-2-13所示机构的自由度为 （6）图1-2-14中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为 （7）图1-2-15中，滚子1处有一个局部自由度，A处为三个构件汇交的 复合铰链，移动副B、B＇的其中之一为虚约束。则该机构的自由度为 （8）图1-2-16中，A处为机架、杆、齿轮三构件汇交的复合铰链。则该 机构的自由度为 （9）图1-2-17所示机构的自由度为 1-14．求出图1-2-18导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速比。
2015研、厦门大学2011研]
【答案】自由度大于0，且自由度数等于原动件数
2．两构件通过______或______接触组成的运动副称为高副。[常州大学 2015研]
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路
∴Ｋ ＝１ ２）偏置曲柄滑块机构
∵θ＞０ 故有急回特性
ｎ个活动件 ＰＬ个低副 ＰＨ个高副
约束
２ＰＬ ＰＨ
计算公式：Ｆ ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ
例题分析：
例 １ 试计算下列机构的自由度。
自由度 ３ｎ
ｎ ＝３、ＰＬ ＝４、ＰＨ ＝０ ｎ ＝２、ＰＬ ＝２、ＰＨ ＝１
Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ Ｆ＝３ｎ －２ＰＬ －ＰＨ
ｃ）设摇杆工作、空回过程的平均角速度分别为 ω１、ω１，则 ω１ ＝ ｔψ１ ω２ ＝ ｔψ２ ∴ω１ ＜ ω２ 摇杆的这种运动性质称为急回特性。显然 ｔ１＞ｔ２ 行程速比系数 Ｋ————摇杆工作、空回行程平均角速度之比。
（行程速度变化系数） 用来表明急回运动的程度。
Ｋ ＝ω２ ω１
＝ψ／ｔ２ ψ／ｔ１
ｎ ＝３，ＰＬ ＝３，ＰＨ ＝２ Ｆ ＝３ｎ－２ＰＬ－ ＰＨ＝３ ×３－２ ×３－２ ＝１ 行星轮系
虚约束的作用：改善构件的受力状态、强度、刚度等 虚约束常出现处：移动回转重现，高副接触定宽（共线），定长尺寸连件，对称结构多件。 ３．局部自由度———某些不影响整个机构运动的自由度
ｎ＝２，ＰＬ＝２，ＰＨ＝１Ｆ ＝３×２－２×２－１＝１ 局部自由度的作用：将高副处的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减轻磨损。
２．虚约束———重复而且对机构运动不起限制作用的约束。 要除去 平面机构常在下列情况使用虚约束。 １）两构件之间形成多个运动副
— ２—
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路 如果两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行（如右图）则只能算一个移动副。
如果两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合（如下图），则只能算一个转动副。
— １０—
杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解 第12章 蜗杆传动【圣才出品】
第12章蜗杆传动12.1复习笔记一、蜗杆传动的特点和类型1．特点（1）优点包括：①传动比大；②结构紧凑；③传动平稳；④噪声较小。
（2）缺点①传动效率较低；②为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高。
2．蜗杆分类（1）按蜗杆形状可分为圆柱蜗杆和环面蜗杆两类，如图12-1-1所示。
圆柱蜗杆按其螺旋面的形状又分为阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）和渐开线蜗杆（ZI蜗杆）等。
图12-1-1圆柱蜗杆与环面蜗杆（2）按旋向可分为左旋蜗杆和右旋蜗杆。
二、圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸1．圆柱蜗杆传动的主要参数（1）模数m 和压力角α蜗杆传动的设计计算都以中间平面的参数和几何关系为准。
它们正确啮合条件是：蜗杆轴向模数ma1和轴向压力角1a a 应分别等于蜗轮端面模数mt2和端面压力角2t a ，即12a t m m m ==，12a t a a =压力角标准值20α=︒，ZA 蜗杆取轴向压力角为标准值；ZI 蜗杆取法向压力角为标准值。
在两轴交错为90︒的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导程角γ应等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角β，且两者的旋向必须相同，即=γβ（2）传动比i 12、蜗杆头数1z 和蜗轮齿数2z ，121221n z in z ==①蜗杆的头数z 1通常蜗杆头数z 1＝1、2、4。
若要得到大传动比，可取z 1＝1，但传动效率较低。
传递功率较大时，为提高效率可采用多头蜗杆，取z 1＝2或4。
②蜗轮齿数z 2为了避免蜗轮轮齿发生根切，z 2不应小于26，但也不宜大于80。
若z 2过大，会使结构尺寸过大，蜗杆长度也随之增加，致使蜗杆刚度和啮合精度下降。
（3）蜗杆直径系数q 和导程角γ蜗杆直径系数是指蜗杆分度圆直径与模数的比值，计算公式为1d qm =导程角的计算公式为11111tan πx z p z m z d d qγ===式中，x p ——轴向齿距；1d ——蜗杆分度圆直径；m ——模数；1z ——螺旋线数。
机械设计基础【全套课件463P】(杨可桢版)
(2-6)
B B’
B” A
C’
D
例:AB＝22,BC＝50,CD＝38,AD＝45→曲摇机构
二.曲柄存在条件：（转动副为整转副）
1.曲柄存在条件: (1)最短与最长杆之和小于其
它两杆之和
作业2-1 p.35
(2)最短的构件在连架杆或机架上
2.推论: (满足条件1)
(1)最短杆在机架上 →双曲柄机构
A
作导杆两极位Cm和Cn
φ=θ
n
m B2
(2)作摆角φ的平分
Aθ
B1
线AC,取AC=L4→ B2
B1
φ
固定铰中心A
(3)过A作导杆极位垂线 φ →唯一解
AB1(AB2)→L1=AB1
C
C
二.按给定连杆位置设计四杆机构
1.已知:连杆BC长L2 及连杆两个位置B1C1,B2C2
分 固定铰A必在B1B2垂直平分线上 析 同定铰D必在C1C2............
铰链四杆机构→ 图2-14
┌(全)转动副连接 →移动副(一个) └各杆长不变 →杆长(固定杆)可变
→曲柄滑块机构
曲柄滑 导杆机构(曲柄AB →机架) 图2-15.b 块机构→ 摇块机构(连杆BC →机架) 图2-15.C
(变更机架) 定块机构(滑块C →机架) 图2-15.d
C B
B C
A
D
A
铰链四杆机构↘ →扩大回转副→偏心轮机构
└摇杆→(一般)从动件→变速往复摆动
(天线→摇杆)→调整天线 俯仰角的大小
放映机
图2-3雷达调整机构
2 . 双曲柄机构： 连架杆均为曲柄→ ┌主动曲柄: 匀速转动
└从动曲柄: 变速转动
【免费下载】机械设计基础杨可桢第六版考试提纲及题库
2013年上半年机械设计基础考试提纲一、选择题（10分）二、填空题（10分）三、简答题（16分）（1）带传动；（2）齿轮传动、蜗杆传动；（3）键连接；（4）回转件的平衡；（5）滑动轴承。
四、分析与设计题（28分）（1）偏置直动推杆盘形凸轮轮廓曲线设计；（2）按给定行程速比系数设计曲柄摇杆结构或曲柄滑块结构；（3）斜齿齿轮传动，锥齿轮传动，蜗杆传动受力分析；（4）轴系改错题。
五、计算（36分）（1）自由度计算；（2）周转轮系传动比；（3）轴承当量载荷计算；（4）反受预紧力的螺栓强度计算；（5）外啮合标准直齿圆柱齿轮传动基本参数计算。
作业一（机械设计总论）一、选择与填空题1. 下列机械零件中：汽车发动机的阀门弹簧；起重机的抓斗；汽轮机的轮叶；车床变速箱中的齿轮；纺织机的织梭；f ：飞机的螺旋桨；g ：柴油机的曲轴；h ：自行车的链条。
有 是专用零件而不是通用零件。
A. 三种B. 四种C. 五种D. 六种2. 进行钢制零件静强度计算时，应选取 作为其极限应力。
A. B. C. D. s σ0σb σ1σ-3. 当零件可能出现断裂时，应按 准则计算。
A. 强度B. 刚度C. 寿命D. 振动稳定性4. 零件的工作安全系数为 。
A. 零件的极限应力比许用应力B. 零件的极限应力比工作应力C. 零件的工作应力比许用应力D. 零件的工作应力比极限应力5. 对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选 毛坯。
A ．铸造 B. 冲压 C. 自由锻造 D. 模锻6. 工程上采用几何级数作为优先数字基础，级数项的公比一般取为 。
A. B. C. D.n 5n 10n 15n 207. 表征可修复零件可靠度的一个较为合适的技术指标是零件的 。
A. MTBF B. MTTF C. 失效率 D. 可靠度8. 经过 、 和 ，并给以 的零件和部件称为标准件。
9. 设计机器的方法大体上有 、 和 等三种。
10. 机械零件的“三化”是指零件的 、 和 。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-带传动和链传动【圣才出品】
第13章带传动和链传动13.1复习笔记【通关提要】本章详细介绍了带传动的受力分析和应力分析、带的弹性滑动和打滑、V带传动的设计计算、张紧轮的布置、滚子链传动的受力分析和设计计算以及链传动的布置等。
学习时需要重点掌握以上内容。
关于带传动和链传动的受力分析及计算，多以选择题和计算题的形式出现；关于带的弹性滑动和打滑，多以选择题和简答题的形式出现；关于V带传动的设计计算及张紧轮的布置，多以选择题和填空题的形式出现；关于链传动的多边形效应，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。
复习时需重点理解记忆。
【重点难点归纳】一、带传动的类型和应用1．带传动的类型（见图13-1-1）图13-1-1带传动的分类结构图2．带传动的参数和特点（见表13-1-1）表13-1-1带传动的参数和特点二、带传动的受力分析（见表13-1-2）表13-1-2带传动的受力分析三、带的应力分析（见表13-1-3）表13-1-3带的应力分析四、带传动的弹性滑动、传动比和打滑现象（见表13-1-4）表13-1-4带传动的弹性滑动、传动比和打滑现象五、V带传动的计算1．V带的规格和单根普通V带的许用功率（见表13-1-5）表13-1-5V带的规格和单根普通V带的许用功率2．带的型号和根数的确定（见表13-1-6）表13-1-6带的型号和根数的确定3．主要参数的选择（1）带轮直径和带速①小轮的基准直径应等于或大于d min；②大带轮的基准直径为i＝d2＝n1d1（1－ε）/n2；③带速为ν＝πd1n1/（60×1000）。
对于普通V带，一般应使ν在5～30m/s的范围内。
（2）中心距、带长和包角①初步确定中心距，即0.7（d1＋d2）＜a0＜2（d1＋d2）；②计算初定的V带基准长度L0＝2a0＋π（d1＋d2）/2＋（d2－d1）2/（4a0）；③根据以上计算结果以及带型选取最相近的带的基准长度L d；④确定中心距a＝a0＋（L d－L0）/2；⑤中心距变动范围（a－0.015L d）～（a＋0.03L d）。
机械设计基础【全套课件463P】(杨可桢版)
四、学习方法（机械原理） •培养运动想象力 •培养各学科知识综合应用能力
•步步为营
1.基本概念: 机器、机构、构件、零件 2.机器、机构的基本特征
第六页，共463页。
第二章 平面连杆机构
主要内容:1.平面四杆机构的基本型式及演变 2.平面四杆机构主要特性
3.平面四杆机构的设计
本章重点:平面四杆机构主要特性和设计 本章难点:平面四杆机构的设计
θ是C1C2弧上 的圆周角
→如何作此圆 (未知A点)
→连OC2交圆 于P点
解:(1)任选D点,作摇杆两极位C1D和C2D
(2)过C1作C1C2垂线C1M
作∠C1C2N=90－θ,
C1M与C2N交于P点
(3)过C1、C2、 B1
θ B2 A
P 作圆
在圆上任选一点A
(4)AC1=L2－L1,
AC2=L2+L1→ L1=1/2(AC2－AC1)
曲柄(主)匀速转动(顺)
图2-4
摇杆(从)变速往复摆动
ψ
例：牛头刨床、
往复式输送机
二.φ死1 点位置
三.压力角和传动角
φ2 曲柄摇杆机构
极位: 曲柄与连杆共线(B1、 B2)→摇杆极位C1、C2
→ 缩短非生产时间, 提高生产率
工作行程: 空回行程:
B1→B2 (φ1) → 摇杆C1→C2 (ψ)
B2→B1 (φ 2) →
第七页，共463页。
第二章 平面连杆机构
铰链四杆机构的基本型式 铰链四杆机构有整转副的条件
铰链四杆机构的演变
平面四杆机构的设计
第八页，共463页。
§2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20
平面连杆机构－平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用→平面四杆机构（ 四个构件→四根杆)
天水师范学院2018年专升本招生专业课考试大纲
天水师范学院2018年专升本招生专业课考试大纲电气工程及其自动化专业一、考试目的电气工程及其自动化专业考试内容包括两部分：《电工基础》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》。
考试目的是测试考生对于《电工基础》与《电子技术》课程的的基本知识掌握程度是否达到教学大纲所规定的要求。
二、考试要求及内容《电工基础》(一)电路的基本概念与基本定律1.掌握电路模型。
2.掌握电压、电流的参考方向。
3.掌握欧姆定律。
4.掌握电源的三种状态（有载工作、开路和短路。
5.掌握基尔霍夫定律、戴维南定律及电位的计算方法。
(二) 电路的分析方法1. 掌握电阻串并联连接的等效变换。
2. 掌握支路电流法、结点电压法和叠加定律。
(三) 电路的暂态分析1. 掌握电阻、电感和电容原件的特性。
2. 掌握一阶线性电路暂态分析的三要素法。
3. 掌握微分电路和积分电路。
(四) 正弦交流电路1. 掌握正弦量的三要素。
2. 掌握正弦量的向量表示法。
3. 掌握单一参数的交流电路。
4. 掌握电阻、电感和电容元件串联的交流电路。
(五) 三相电路1. 掌握线电压、相电压、线电流和相电流。
2. 掌握三相电路负载的联结方式及相关计算。
《电子技术》(一) 半导体器件1. 掌握半导体二极管及基本应用电路。
2. 掌握半导体三极管的输入、输出特性。
(二) 放大电路基础1. 掌握共射、共集放大电路静态工作点的近似估算。
2. 掌握共射、共集放大电路的微变等效电路。
3. 掌握共射、共集放大电路电压放大倍数、输入、输出电阻的分析及计算。
(三) 负反馈放大电路1. 掌握正反馈、负反馈的判断。
2. 掌握反馈组态（类型）的判断。
3. 掌握负反馈对放大电路的影响。
(四) 比例运算电路掌握比例运算电路、加减运算电路的工作原理及输入、输出的运算关系。
(五) 数字电路基础知识1. 掌握二、八、十、十六进制数的相互转换。
2. 掌握数字系统中常用的编码。
(六) 逻辑代数基础1. 逻辑函数及其表示方法。
机械设计基础第五版杨可桢第12章蜗杆传动
2.改善散热措施: (1)增大散热面积Ａ
在箱体外表面加散热片以增大散热面积。
(2)提高散热系数αt：
1）在蜗杆轴端加装风扇以加速空气流通。 2）在油池内安装冷却管路。 3）采用压力喷油循环润滑（安装散热器） 。
散热片 溅油轮 风扇 过滤网 集气罩
冷却器
过滤器
通水
油泵
传动箱内装循环冷却管路 传动箱外装循环冷却器
tan tan( v )
γ↑↑→制造困难
3.5 ~ 33
γ↓→η↓
传递动力时:头数z1↑—γ↑—η↑
∴ 采用多头蜗杆
传递运动时:保证自锁( γ≤ργ),γ↓—z1 ↓,采用单头蜗杆
6.齿面间滑动速度Vs: V2
VS V1 V2 V1 / cos
2 2
Vs
28 后：η↑缓慢
γ大时，加工困难
二.蜗杆传动的润滑 油池润滑: Vs≤5～10m/s V1＞4m/s→上置式 喷油润滑: Vs＞10～15m/s
蜗杆下置：浸入油中深度至少一个牙高，但油面不应
超过轴承最低滚动体的中心。 蜗杆上置：浸入油池的蜗轮深度为（1/6~1/3）r2 蜗杆下置式冷却效果更好。
三.蜗杆传动的热平衡计算 ∵Vs大→效率低、发热大→要求散热及时, 否 则磨损↑→胶合→热平衡计算
1.计算公式: Ｑ1 ＝ Ｑ2 同时间散热量 单位时间发热量 Ｑ1＝1000P1(1－η) W Ｑ2＝αtA (t - t0) W
1000 P (1 ) 1 t t t0 60 ~ 70C t A
Yt1
t1
4) 蜗杆轴的合成总挠度：
48 EI
，Yr1
r1
48 EI
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杨可桢《机械设计基础》（第6版）笔记和课后习题详解（间歇运动机构）
杨可桢《机械设计基础》（第6版）笔记和课后习题详解（间歇运动机构）第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。
学习时需要牢记特点和相关计算公式。
本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的⼏率较⼩，复习时需酌情删减内容，重点记忆。
【重点难点归纳】⼀、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理⽐较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理⽐较⼆、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘⽖受⼒分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。
2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度⾼，适⽤于⾼速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的⽐值可以通过改变凸轮推程运动⾓来得到。
6.2 课后习题详解6-1 已知⼀棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的⼏何尺⼨并画出棘轮的齿形。
解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿⾼h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹⾓θ＝60°棘⽖长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所⽰。
图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静⽌时间t s。
解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。
拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所⽤的时间为1s。
槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。
槽轮的静⽌时间：t s＝t－t m＝2/3s。
机械设计基础(杨可桢第六版)考试提纲及题库.
机械设计基础(杨可桢第六版)考试提纲及题库.20XX年上半年机械设计基础考试提纲一、选择题二、填空题三、简答题带传动；齿轮传动、蜗杆传动；键连接；回转件的平衡；滑动轴承。
四、分析与设计题偏置直动推杆盘形凸轮轮廓曲线设计；按给定行程速比系数设计曲柄摇杆结构或曲柄滑块结构；斜齿齿轮传动，锥齿轮传动，蜗杆传动受力分析；轴系改错题。
五、计算自度计算；周转轮系传动比；轴承当量载荷计算；反受预紧力的螺栓强度计算；外啮合标准直齿圆柱齿轮传动基本参数计算。
1作业一一、选择与填空题1. 下列机械零件中：汽车发动机的阀门弹簧；起重机的抓斗；汽轮机的轮叶；车床变速箱中的齿轮；纺织机的织梭；f：飞机的螺旋桨；g：柴油机的曲轴；h：自行车的链条。
有是专用零件而不是通用零件。
A. 三种B. 四种C. 五种D. 六种2. 进行钢制零件静强度计算时，应选取作为其极限应力。
A. s B. 0 C. b D. 13. 当零件可能出现断裂时，应按准则计算。
A. 强度B. 刚度C. 寿命D. 振动稳定性4. 零件的工作安全系数为。
A. 零件的极限应力比许用应力 B. 零件的极限应力比工作应力 C. 零件的工作应力比许用应力 D. 零件的工作应力比极限应力5. 对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选毛坯。
A．铸造 B. 冲压 C. 自锻造 D. 模锻6. 工程上采用几何级数作为优先数字基础，级数项的公比一般取为。
A. n5 B. n10 C. n15 D. n207. 表征可修复零件可靠度的一个较为合适的技术指标是零件的。
A. MTBF B. MTTF C. 失效率 D. 可靠度8. 经过、和，并给以的零件和部件称为标准件。
9. 设计机器的方法大体上有、和等三种。
10. 机械零件的“三化”是指零件的、和。
11. 刚度是零件抵抗变形的能力。
12. 机器主要动力装置、执行装置、传动装置和操作装置等四大功能组成部分组成。
12-蜗杆传动(杨可祯版)资料PPT课件
当蜗轮采用青铜制造时，蜗轮的损坏形式主要是疲劳 点蚀，其许用的接触应力如下表（P201）：
表12-4 锡青铜蜗轮的许用接触应力[σH]
蜗轮材料 铸造方法 适用的滑动速度
蜗杆齿面硬度
Vs m/s
HBS ≤ 350 HRC ≥ 45
砂型
≤ 12
ZQSn 10-1 金属型
≤ 25
180
200
200
220
(50)
112
71
(63) (40) 8 80
50
(100)
(63)
140
90
(71) (50) 10 90
63
…
摘自GB10085-88,括号中的数字尽可能不采用
2. 传动比 i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2
蜗杆头数z1 ：即螺旋线的数目。 蜗杆转动一圈，相当于齿条移动
z1个齿，推动蜗轮转过z1个齿。
圆周力：Ft 轴向力：Fa 径向力：Fr
且有如下关系：
Ft1 = Fa2 =2T1 / d1 Fa1 = Ft2 =2T2 / d2
Fr1 = Fr2 = Ft2 tgα
ω2
Fa2 Fr2 α Ft2
ω2
Fa1
Ft1 Fr1
式中：T1 、T1分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。
T2= T1 i η
『各力方向判断』
m
d1
m
d1
m
d1
m
d1
1 18
(22.4)
1.25 20
2.5 28 (35.5)
4
22.4
45
11..66
2200 2288
q=12.5 q=17.5(28)
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普通圆柱 蜗杆传动
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
圆弧圆柱蜗杆
圆弧圆柱蜗杆传动与普通圆柱蜗杆传动的区别仅是
加工用的车刀为圆弧刀刃。
传动特点： 1）传动效率高，一般可达90%以上；
2）承载能力高，约为普通圆柱蜗杆的1.5~2.5倍；
3）结构紧凑。
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§11-2 蜗杆传动的类型
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
阿基米德螺线
阿基米德蜗杆(ZA)
γ
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αα
双刀加工 8
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
渐开线蜗杆(ZI)
圆弧圆柱 蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
渐开线
基圆
ZN法向直廓蜗杆： αn=20°法向 ZI渐开线蜗杆： αn=20° ZK锥面包络圆柱蜗杆： αn=20°
轴向压力角与法向压力角之间的关系：推导过程见机械原理斜齿条
tgαn=tgαn /cosγ
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蜗轮蜗杆轮齿旋向相同. 蜗轮右旋 蜗杆右旋
若 ∑ ＝90°＝β1+β2
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
阿基米德蜗杆(ZA)
阿基米德螺线
γ
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2α 单刀加工 7
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
缺点： 传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高。
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§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱 蜗杆传动
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动 锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布
的等导程的螺旋形成的，而蜗轮在外观上
就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相
似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。
最常用
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
锥蜗杆传动特点：
1）同时接触的点数较多，重合度大； 2）传动比范围大，一般为10~360； 3）承载能力和传动效率高； 4）制造安装简便，工艺性好。
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圆柱蜗杆
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环面蜗杆
锥蜗杆 4
§11-2 蜗杆传动的类型
普通圆柱
蜗杆传动
圆柱蜗杆传动
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
普通圆柱蜗杆
普通圆柱蜗杆的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。
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§11-2 蜗杆传动的类型
第一系列
蜗杆模数m值 GB10088-88
1, 1.25, 1.6, 2, 2.5 , 3.15, 4, 5, 6.3 8 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40
第二系列 1.5, 3, 3.5, 4.5, 5.5 6, 7, 12, 14
ZA阿基米德蜗杆： αa=20°轴向
压力角
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
γ
锥面包络圆柱蜗杆(ZK) 2α
是一种非线性螺旋齿面 蜗杆。不能在车床上加 工，只能在铣削或磨削， 加工时工件作螺旋运动， 刀具作旋转运动。
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砂轮
近似于阿基米德螺线
γ
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§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
锥蜗杆
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蜗杆旋向：左旋、右旋(常用)
判定方法：与螺旋和斜齿轮的旋向判断方法相同。
精度等级：
对于一般动力传动，按如下等级制造：
v1<7.5 m/s ----7级精度； v1< 3 m/s ----8级精度； v1<1.5 m/s ----9级精度；
β1 γ1
dLeabharlann 152021/3/10§11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
环面蜗杆传动特点： 1）传动效率高，一般可达85~90%； 环面蜗杆 2）承载能力高，约为阿基米德蜗杆的2~4倍； 3）要求制造和安装精度高。
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§11-2 蜗杆传动的类型
形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很 大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。
所得齿轮称为:蜗杆。
蜗轮
而啮合件称为:蜗轮。
ω2
2 蜗杆
ω1 1
2
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点接触
线接触
改进措施：将刀具做成蜗杆状，用范成法切制蜗轮， 所得蜗轮蜗杆为线接触。
优点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。 分度机构：i=1000, 通常i=8~80
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α
渐开线蜗杆 9
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
延伸渐开线
法向直廓蜗杆(ZN)
dx
γ
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α α 车刀对中齿厚中心法面 10
§11-2 蜗杆传动的类型
一、圆柱蜗杆传动的主要参数
1. 正确啮合条件
中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。
在中间平面内，蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合。
正确啮合条件是中间平面内参数分别相等：
mt2=ma1=m ，αt2 =αa1=α 取标准值
2α
中间平面
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2. 模数m和压力角α 模数m取标准值，与齿轮模数系列不同。
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
圆柱蜗杆传动
锥面包络圆柱蜗杆
类 型
环面蜗杆传动 圆弧圆柱 蜗杆传动
锥蜗杆传动
延伸渐开线
法向直廓蜗杆(ZN)
γ’
dx
γ
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2α 车刀对中齿槽中心法面 11
§11-2 蜗杆传动的类型
阿基米德蜗杆
普通圆柱 渐开线蜗杆
蜗杆传动 法向直廓蜗杆
第11章 蜗杆传动
§11-1 蜗杆传动概述 §11-2 蜗杆传动的类型 §11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸 §11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算 §11-5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 §11-6 圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计
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§11-1 蜗杆传动 概述
作用： 用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。∑＝90°