2022年机械设计-蜗杆习题与参考答案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 习题与参考答案一、挑选题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 m C. q=a/dlD. 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 ,就传动效率；A. 提高B. 降低C. 不变D. 提高,

2、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 ,就滑动速度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,削减蜗杆头数1z ,就；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,宜采纳的蜗杆；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,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；B. GCrl5 A. 40Cr C. ZCuSnl0P1

3、 ；D. LY12 11 蜗轮常用材料是A. 40Cr BGCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LYl2 12 采纳变位蜗杆传动时B. 仅对蜗轮进行变位A. 仅对蜗杆进行变位1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - C. 同时对蜗杆与蜗轮进行变位13 采纳变位前后中心距不变的蜗杆传动,就变位后使传动比；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fv 随齿面相对滑动速度的增大而；15 A. 增大B. 减小为最大；C. 不变D. 可能增大也可能减小提高蜗杆传动效率的最有效的方法是；A.

4、 增大模数 mB. 增加蜗杆头数1z16 C. 增大直径系数qD. 减小直径系数q闭式蜗杆传动的主要失效形式是；A. 蜗杆断裂B. 蜗轮轮齿折断17 C. 磨粒磨损D. 胶合、疲惫点蚀用运算蜗杆传动比是错误的；A. i = 1/ 2B. i =z /1z18 C. i=n 1/ n 2D. i =d1/ d2在蜗杆传动中,作用在蜗杆上的三个啮合分力,通常以A. 圆周力 F tlB. 径向力 F r1C. 轴向力 Fa119 以下蜗杆分度圆直径运算公式：ad1=mq； b d1=m 1z ；cd1=d2/i；dd1=m 2z /itan； ed1=2a/i+1；其中有 是错误的；A. 一个 B.

5、 两个 C. 三个 D. 四个20 蜗杆传动中较为抱负的材料组合是；A. 钢和铸铁 B. 钢和青铜C. 铜和铝合金 D. 钢和钢二、填空题2l 阿基米德蜗杆和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,就传动效率越,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 Ft1=880N ,假设不考虑摩擦影响,就作用在蜗轮上的轴向力 Fa2= ,圆周力 Ft2；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,产生自锁的条件是；26 蜗轮轮齿的失效形式有、；但因蜗杆传动在齿面

6、间有较大的,所以更简单产生 和 失效；27 变位蜗杆传动仅转变 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当；2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 29 蜗杆传动中,蜗杆所受的圆周力F t1 的方向总是与,而径向力F rl 的方向总是；30 闭式蜗杆传动的功率损耗,一般包括：、和 三部分；31 阿基米德蜗杆和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, 假设蜗杆头数 1z 和模数 m 肯定, 而增大直径系数 q

7、,就蜗杆刚度；假设增大导程角,就传动效率；33 蜗杆分度圆直径 d = ；蜗轮分度圆直径 d = ；34 为了提高蜗杆传动的效率,应选用 头蜗杆；为了满意自锁要求, 应选 1z = ；35 蜗杆传动发热运算的目的是防止,以防止齿面 失效；发热运算的动身点是 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,应采纳 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 蜗轮的分度圆螺旋角；蜗杆的分度圆柱导程角应等于38 蜗杆的标准模数是 模数,其分度圆直径 d = ；蜗轮的标准模数是 模数,其分度圆直径 d = ；39 有一一般圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数 1z =

8、2,蜗杆直径系数 q=8, 蜗轮齿数 z =37,模数m=8mm ,就蜗杆分度圆直径 d = mm；蜗轮分度圆直径 d = mm；传动中心距a mm；传动比 i= ；蜗轮分度圆上螺旋角 2= ；40 阿基米德蜗杆传动变位的主要目的是为了 和；41 在进行蜗杆传动设计时,通常蜗轮齿数 z 26 是为了；z 80100 是为了；42 蜗杆传动中, 已知蜗杆分度圆直径 d ,头数 1z ,蜗杆的直径系数 q,蜗轮齿数 2z ,模数 m,压力角,蜗杆螺旋线方向为右旋,就传动比 i= ,蜗轮分度圆直径 d = ,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的中间平面是指 的

9、平面；44 由于蜗杆传动的两齿面间产生较大的 速度,因此在挑选蜗杆和蜗轮材料时,应使相匹配的材料具有良好的 和 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 蜗杆导程角的旋向和蜗轮螺旋线的力向应；46 蜗杆传动中, 一般情形下 的材料强度较弱, 所以主要进行 轮齿的强度运算；三、问答题47 蜗杆传动具有哪些特点？它为什么要进行热平稳运算？假设热平稳运算不合要求时怎么办？48 如何恰当地挑选蜗杆传动的传动比i 12、蜗杆头数1z 和蜗轮齿数z ,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 采纳什么措施可以节省蜗轮所用的铜材？3 名师

10、归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 51 蜗杆传动中,蜗杆所受的圆周力Ft1 与蜗轮所受的圆周力Ft2 是否相等？52 蜗杆传动中,蜗杆所受的轴向力 Fa1 与蜗轮所受的轴向力 F a2 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 采纳变位蜗杆传动的目的是什么？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一般圆柱蜗杆传动？56 对于蜗杆传动,下面三式有无错误？为什么？1i 1 / 2 n 1 / n 2 z 1 / z 2 d 1 / d 2

11、；2a d 1 d 2 / 2 m z 1 z 2 / 2；3F t 2 2 T 2 / d 2 2 T 1 i / d 2 2 T 1 / d 1 F t 1；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 的大小对效率有何影响？60 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？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 挑选蜗杆的头数 1z 和蜗轮的齿数 z 应考虑哪些因素？63 蜗杆的强度运算与齿轮传动的强度运算

12、有何异同？64 为了提高蜗杆减速器输出轴的转速,而采纳双头蜗杆代替原先的单头蜗杆,问原先的蜗轮是否可以连续使用？为什么？65 蜗杆在进行承载才能运算时,为什么只考虑蜗轮？而蜗杆的强度如何考虑？在什么情形下需要进行蜗杆的刚度运算？66 在设计蜗杆传动减速器的过程中,发觉已设计的蜗杆刚度不足,为了满意刚度的要求,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,蜗杆头数和蜗轮齿数应如何挑选？试分析说明之；四、分析运算题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

13、；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 题 68 图；将蜗杆分度圆直径例解削减蜗轮滚刀的d1 定为标准值的目的是：数目,便于刀具标准化；3 分析与摸索：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：当蜗杆的旋转方向和螺旋线方向已知时,蜗轮的旋转方 向可依据螺旋副的运动规律来确定；2各力方向确定：圆周力 FtFt1蜗杆蜗杆为主动件受到的阻力,故与其转向n1 方向相反；Ft2蜗轮蜗轮为从动件受到的是推力故与其转向n2 方向相同；径向力 Fr Fr1、Fr2 分别沿蜗杆

14、、蜗轮的半径方向指向各自的轮心 F1蜗杆依据蜗杆的螺旋线方向左旋或右旋及其转向 n1,轴向力 F 用左或右手定就来确定,即手握蜗杆皿指 n1 方向弯曲,大姆指 的指向就为 F 1 的方向；F2蜗轮 F2 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；试打算：1蜗轮 2 的螺旋线方向及转向 n2；2蜗杆、蜗轮受到的各力Ft、Fr、F 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 Ft1、Fr1、F 1及蜗累受力 Ft2、Fr2、F 2见题解图所示；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选

15、学习资料 - - - - - - - - - 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 20 ,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 的转向及螺旋线方向；2作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小和方向在图中标出；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；已知：蜗轮螺旋线方向为右旋,转向 m如图示；要求：1确定、轴的转动方向直接绘于图上；2假设要使齿轮

16、 2 与蜗杆 3 所受轴向力 Fa2、Fa2相互抵消一部分,确定齿轮 1、2和蜗杆 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、T4N mm,压力角为 ,求蜗杆啮合点处所受各力 擦力；Ft3、Fr3、Fa3的大小用公式表示,忽视齿面间的摩4在图中用箭头画出轴上齿轮 2 和蜗杆 3 所受各力 Ft、Fr、Fa的方向；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解题分析：1、轴的转动方向n、n一见题图解所示,2齿轮 1、2 和蜗杆 3 螺旋线方向：齿轮1左旋；齿轮2右旋；蜗杆3右旋,3Ft

17、3=2T3/d3 N；Fr3= Fr4= Ft4tan = 2T4/d4tan N; Fa3= Ft4=2T4/d4 N; 4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 和 4 为斜齿圆柱齿轮, 5 和 6 为直齿锥齿轮；假设蜗杆主动,要求输出齿轮6 的回转方向如下图；试打算：1假设要使、轴上所受轴向力相互抵消一部分,蜗杆、蜗轮及斜齿轮 3 和 4的螺旋线方向及、轴的回转方向在图中标示；2、轴上各轮啮合点处受力方向7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解题分

18、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,、轴的回转方向：轴n逆时针；轴n朝下 ；轴 n 、2、轴上各轴受力方向见题解图所示；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10 . 分析与摸索：为什么闭式蜗杆传动的工作才能主要取决于蜗轮轮齿面接触强 度,而不取决于蜗杆？答：蜗轮相当于斜齿轮, 且蜗轮材料的机械强度比钢制蜗杆强度低,故闭式蜗杆传 动的主要失效形式为蜗轮齿面疲惫点蚀,其承载才能主要取决于蜗轮齿面接触强度；12. 分析与摸索：为什么闭式蜗杆传动必需进行热平稳运算？如不满意热平

19、稳条 件,可实行哪些措施以降低其温升？摩擦缺失大, 效率 答：由于蜗杆传动在其啮合平面间会产生很大的相对滑动速度,低,工作时会产生大量的热；在闭式蜗杆传动中,假设散热不良,会因油温不断上升,使润滑失效而导致齿面胶合；所以,闭式蜗杆传动必需进行热平稳运算,以保证其油温稳固在规定的范畴内,即：要求到达热平稳时的工作油温t10670,如不满意热平稳条件可实行以下的措施降低其温升：1在箱体外壁增加散热片,以增大散热面积；2在蜗杆轴端设置风扇,以增大散热系数；3假设上述仍不能满意热平稳条件,可在箱体油池中装设蛇形冷水管,或采纳压 力喷油循环润滑；17. 蜗杆传动具有哪些特点？它为什么要进行热平稳运算？热

20、平稳运算不合要求 时怎么办？解题要点：蜗杆传动具有传动比大、 结构紧凑、 传动平稳、 噪声低和在肯定条件下能自锁待优 点而获得广泛的应用；但蜗杆传动在啮合平面间将产生很大的相对滑动,具有摩擦发热 大,效率低等缺点；正是由于存在上述的缺点, 故需要进行热平稳运算； 当热平稳运算不合要求时, 可 实行如下措施：1在箱体外壁增加散热片,以增大散热面积；2在蜗杆轴端设置风扇,以增大散热系数；3假设上述方法仍不能满意散热要求,可在箱体油池中装设蛇形冷却管,或采 用压力喷油循环润滑；20 图示蜗杆传动均以蜗杆为主动件,试在图上标出蜗杆或蜗轮的转向,蜗轮 齿的螺旋线方向,蜗杆、蜗轮所受各分力的方向；9 名师

21、归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解题要点：蜗杆或蜗轮的转向、蜗轮齿的螺旋线方向,蜗杆、蜗轮所受各力的方向均标于 图解中；21. 在图示传动系统中,件1、5 为蜗杆,件 2、6 为蜗轮,件 3、4 为斜齿圆柱齿轮,件 7、8 为直齿锥齿轮；已知蜗杆1 为主动,要求输出齿轮8 的回转方向如图示；试确定：1各轴的回转方向画在图上2考虑轴、上所受轴向力能抵消一部分,定出各轮的螺旋线方向画 在图上3画出各轮的轴向力的方向；解题要点：题中要求解答的 1、2、3项,均示于图解中；五、蜗杆传动习参考答案1、挑选题1 B 2 C 3

22、A 4 B 5 A 6 A 7 C 8 A 9 D 10 A 11 C 12 B 13 B 14 B 15 B 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 16 D 17 D 18 A 19 D 20 B 2、填空题21 斜22 低,好,1z =1、2、4 23 880 N、1 800 N 24 高25 v26 齿面胶合、疲惫点蚀、磨损、齿根弯曲疲惫,相对滑动速度,胶合、磨损27 蜗轮、蜗杆28 相同29 与其旋转方向相反,指向圆心30 啮合功率损耗、轴承摩擦功耗、搅油功耗31 齿条与斜齿轮,轴向、端面32 增大、提

23、高33 d1 mq、d 2 mz 234 多、 1 35 温升过高、胶合,单位时间内产生的热量等于散发的热量,以保持热平稳36 单、较大37 相同、导程角38 轴向、 mq；端面、mz 239 d =mq=8 8 mm=64 mm ；d = mz =8 37 mm=296 mm ；a=0.5mq+ z 8 8+37mm=180 mm ； i= z 2/ z 1；2=arctanz / q=arctan2/8 = 14 2 1 040 凑传动比、凑中心距41 保证传动的平稳性；防止蜗轮尺寸过大,造成相配蜗杆的跨距增大,降低蜗杆的弯曲刚度42 i z 2 / z 1 ; d 2 mz 2 ; arctan z 1 m / d 1 ;；右旋43 通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面44 相对滑动；减摩、耐磨；碳素钢或合金钢,青铜或铸铁；蜗轮45 相同46 蜗轮；蜗轮11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页