机械设计作业集1011答案

1、. 第十章 齿轮传动 一、选择题 101 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有_A、G_；应圆整的有D、E_； 没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。 A斜齿轮的法面模数m B斜齿轮的端面模数m C直齿轮中心距a tnD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角 H螺旋角 I锥距R J齿顶圆直径d a102 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是_B_。 A整体淬火 B渗碳淬火 C调质 D表面淬火 103 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_A_为宜。 A滚齿、表面淬火、磨齿 B滚齿、磨齿、表面淬火

2、C表面淬火、滚齿、磨齿 D滚齿、调质、磨齿 104为了提高齿轮传动的齿面接触强度应_B_。 A分度圆直径不变增大模数 B增大分度圆直径 C分度圆直径不变增加齿数 D减小齿宽 105为了提高齿轮齿根弯曲强度应_A_。 A 增大模数 B增大分度圆直径 C增加齿数 D 减小齿宽 106一减速齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的弯曲应力_A_。 A ? B ? B ?Y B YY C Y=Y Fa2Fa1Fa2 Fa1Fa1Fa2 ;. . 1012有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m=5mm，齿数z=30；齿轮2的模数m=3mm，2l1齿数z=50，则齿形系数和

3、应力校正系数的乘积YY_A_YY。 Sa2Sa1Fa12Fa2 A大于 B等于 C小于 D不一定大于、等于或小于 1013圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽b略大于大齿轮齿宽b，其目的是_C_。 21 A 提高小齿轮齿面接触强度 B提高小齿轮齿根弯曲强度 C补偿安装误差，以保证全齿宽接触 D 减少小齿轮载荷分布不均 1014对于重要的齿轮传动，可将齿顶进行修缘，目的是_C_。 A减小齿间载荷分配不均 B减小齿向载荷分配不均 C减小附加动载荷 1015 在齿轮传动中，将齿轮轮齿加工成鼓形齿的目的是_B_。 A减小动载荷 B改善载荷沿齿向分布不均 C提高齿轮的传动精度 1016 齿轮传动中，动载系数K

4、主要是考虑_A_因素对齿轮传动的影响。 v A齿轮自身制造精度引起的误差 B载荷沿齿宽分布不均 C双齿啮合时的载荷分配不均 D齿轮以外的其它 1017 齿轮接触强度计算中的材料弹性系数Z反映了_A_对齿面接触应力的影响。 E A齿轮副材料的弹性模量和泊松比 B齿轮副材料的弹性极限 C齿轮副材料的强度极限 D齿轮副材料的硬度 1018对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些，其目的是_C_。 A 提高轮齿的弯曲强度 B提高齿面的接触强度 C提高传动的平稳性 1019对于闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数，其目的是_D_。 A提高齿面接触强度 B减

5、小滑动系数，提高传动效率 C减小轮齿的切削量 D保证轮齿的弯曲强度 1020设计一对齿数不同的齿轮传动，若需校核其弯曲强度时，一般应_A_。 A对大、小齿轮分别校核 B只需校核小齿轮 C只需校核大齿轮 D应校核哪一个齿轮，无法判断 1021在齿轮传动中，为减少动载荷，可采取的措施是_B_。 A改用好材料 B提高齿轮制造精度 C降低润滑油粘度 D加大模数 1022直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以_C_的当量圆柱齿轮为基础。 A大端 B小端 C齿宽中点处 二、填空题 1023 对齿轮材料的基本要求是：齿面 硬 ，齿芯 韧 ；齿轮传动中，软、硬齿面是以 齿面硬 度 来划分的，当 HB350时为软齿

6、面，一般取小、大齿轮的硬度HBS-HBS为 3050 ，其原因21 是 小齿轮的循环次数多 ；当HB?350时为硬齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS = HBS。 21 1024 在齿轮传动中，获得软齿面的热处理方式有 调质 、 正火 ，而获得硬齿面的热处理方式 有 渗碳淬火 、 整体淬火 、 表面淬火 等。 1025一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 点蚀 ，闭式硬齿面齿轮传动的主要失 效形式是 断齿 ，开式齿轮传动的主要失效形式是 磨损 ，高速重载齿轮传动，当润滑不良时最 可能出现的失效形式是 胶合 。 ;. . 其原因处， 节线附近靠近齿根 1026 在闭式软齿面齿轮传动中，齿

7、面疲劳点蚀经常首先出现在 。润滑不良 摩擦力为单齿啮合区 、 大是该处 模 ，设计的主要参数是在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时，其计算模型是 悬臂梁 1027 。不相等 数m 。一对齿轮传动中，大、小齿轮的弯曲应力 影响齿面接触应力最主要公式的基础上推导出的，赫芝 28 齿轮齿面接触应力计算公式是在 10 。一对标准齿轮传动，若中心距、传动比等其他条件保持 a） 分度圆直径d（中心距的参数是1 。不变 ，而减小模数m，则齿轮的齿面接触疲劳强度 不变，仅增大齿数z1 ，标准直齿圆柱齿轮齿形状对弯曲应力的影响 渐开线齿轮的齿形系数Y的物理意义是 1029Fa 为标准直齿圆柱三个标准齿轮，A、B

8、、C轮的Y值只与齿轮的 齿数 有关。设有齿数相同的AFa 的直齿锥齿轮，试比较这三个齿轮的齿形系数，?=30o的斜齿圆柱齿轮，C为B齿轮，为?15o A 。C ，最大的是 最小的是 和接触疲劳强齿轮的弯曲疲劳强度极限1030 Flim 1% 度极限是经持久疲劳试验并按失效概率为Hlim 来确定的，试验齿轮的弯曲应力循环特性为脉动循环。 1031 一齿轮传动装置如图所示，轮1为主动，在传动过程中，轮2的齿根弯曲应力按 对称 循环变化，31 2而其齿面接触应力按 脉动循环 变化。若求得其齿根 最大弯曲应力为300MPa，则最小应力值为 -300MPa ，应力幅值为300MPa，平均应力为 0 。

9、1032 在斜齿圆柱齿轮传动中，螺旋角既不宜过小，也不宜过大，因为过小，会使得 斜齿 轮的优点不能充分发挥 ，而过大又会使得 轴向力过大 。因此，在设计计算中，的取值应为 820? ，可以通过调整而对 中心距 进行圆整。 1033 填注下表中参数的荐用范围（一般情况下）： 齿轮传动直齿圆柱齿轮齿数z1闭式软齿面z=20401硬齿面z=1725(30)1开式z=17201斜齿圆柱齿轮的螺旋角=820m传递动力的齿轮模数m ?2 mm大、小齿轮的齿宽b=b+(510)mm21三、分析与思考题 1034 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力? 答：1、加大齿根圆角半径，以减小应

10、力集中； 2、增加轴的刚性，使受载均匀； 3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性； 4、对齿根进行强化处理。 1035 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？ 答：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没有出现点蚀就可能已磨损了。 措施：1、提高齿面硬度，降低粗糙度； 2、提高润滑油粘度； 3、采用正传动，提高综合曲率半径， 减小接触应力。 1036软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区;. . 别？为什么？ 答：根据齿面硬度划分，HB?。 F2

11、F1;. . 大、小齿轮弯曲强度相等的条件是： ?2FF1? ? 21FF 1043试分析一对标准直齿圆柱齿轮传动，在中心距和传动比一定的情况下，齿数和模数的不同选择方案各有何利弊? 答：齿数增大，模数减小，则： 1、重合度，传动平稳； ?2、齿高h，滑动系数，磨损； 3、da，齿轮重量，切削量； 4、齿轮弯曲强度。 1044 齿宽系数的大小对齿轮传动的尺寸和强度影响如何?选取时要考虑哪些因素? d答：齿宽系数越大，则齿轮的有效齿宽越大，齿轮的承载能力越强，强度越高；但齿宽越大，d增大，计算应力增大，强度降低。因此，要根据支K齿轮的偏载越严重，使得载荷分布不均匀，承方式适当选择齿宽系数。 d

12、1045在圆柱齿轮传动设计中，为什么通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽?在强度计算时是采用哪个齿宽?圆锥齿轮传动又如何? 答：因为轴系零件和箱体存在加工和装配误差，使得两齿轮轴向错位而减小了轮齿的接触宽度，为了保证轮齿的接触宽度，通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽。在强度计算时采用的有效齿宽是大齿轮的齿宽。圆锥齿轮则两齿轮的齿宽取为相等，因为圆锥齿轮的轴向位置可以调整，而且要求两齿轮的锥顶重合，大端面应当对齐。 与哪些因素有关？可采取哪些措施减小K？ K在齿轮传动中，载荷分布不均匀系数4610考虑载荷沿轮齿接触线分布不均匀的影响，这主要是由于系统变形K答：载荷分布不均匀系数： K（轴、轴承、箱体等

13、）引起的，有弯曲变形和扭转变形，可采取如下措施减小1、提高轴、轴承、机架的刚度； 2、提高齿轮的制造、安装精度； 3、尽量使齿轮相对轴作对称布置，避免悬臂布置； 4、适当减小齿宽； 5、转矩从远离齿轮端输入； 6、重要传动中的齿轮作成鼓形齿。 1047 有一对标准直齿圆柱齿轮传动。有关参数和许用值如下表，试分析比较哪个齿轮的弯曲疲劳强度高? 哪个齿轮的接触疲劳强度高? ;. . 齿轮632mzYFa4Ysab5FH12mm1202.82.245mm490MPa570MPa22mm502.42.3mm40400MPa470MPa 答：KFKF1u?ttYY?ZZ? SaFFaHHEbmubd1

14、?490? 弯曲强度可比较1FF15479?.? 28?2.?YY2. 1F1SaFa1?400 2F2F4672.? 32.?4YY?2 1的弯曲强度高。齿轮2SaFa2F2 ? 和接触强度可比较 ?2HH1 ? 显然 的接触强度高。 ，齿轮 121HH其材料及热处理硬度、1048 现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动。其参数如下表所示。 载荷、工况及制造精度均相同。试分析比较这两对齿轮接触强度及弯曲强度的高低。 zzbm齿轮对21 6090240A 6020445B 解：两对齿轮的材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同，即表示其许用应力都相同， 只需比较其计算应力的大小。 20=

15、80mmd=mz=4B: A: d=mz=240=80mm 1111 弯曲强度： 每对齿轮都是小齿轮的弯曲应力大，只算小齿轮的弯曲应力。KFKT2671.4?.12 A：t10042.Y?YY?YYY 111SaFaFaF11Sa1Fa1Sa2mbmdbm 1 ：BKFKT255.8.?121t117YY?2?.YY?YY? 1Sa1Fa1SaF1Fa1Sa1Fa14mbmbmd1 对齿轮的弯曲强度高。A 接触强度： A：KF22KTu?u?112t101767?0.?ZZ?Z?ZEEHHH 222240u2d?bdubd111 ：BKF2122KTu?u1t101767.?0?Z?ZZ?Z

16、EEHHH2222204bdbdudu?111 ?HBHA 两对齿轮的接触强度一样高。 一标准直齿圆柱齿轮传动，若传递载荷不变，齿轮齿数、中心距和许用应力不变，小齿轮1049 ;. . 。试问要改变何参数，并使该值与原用值之比大致等于多少才/minmin转速 n从960 r/降为720 r1? 能保证该传动具有原来的抗弯曲强度 答：由于转速下降，使得传递的扭矩增加，有 PP95509550?T? 1960n1 PP?9550T?9550 1?720n1 960 倍。由弯曲应力计算公式 即扭矩增加为原来的 333.?1 720 KFKT2t1YY?Y?Y SaFSaFaFabmdbm1 b只有改

17、变齿宽，并使其等于原用值的1.333倍才能保证该传动具有原来的抗弯曲强度。 两级齿轮传动中，若一级为斜齿，另一级为直齿，试问斜齿圆柱齿轮应置于高速级还是低1050速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级还是低速 级？为什么？答：斜齿圆柱齿轮应置于高速级，这是因为斜齿轮在高速级时相对于低速级时的轴向力小，可使轴承受力较小。若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级，这是因为 高速级速度高、受力小，锥齿轮的尺寸较小，便于加工。 1051 （3）答： KT2KTu12?144?941112Z?Z?ZZ? E2HEH1HH2244u94)44.5bd

18、?90?(21212 Z?Z.001162KT?0 E1H KT2KTu?121?7540 3343Z?Z?ZZ?EH4EHHH3224075u)40(3?bd100? 3434 zT?2K2 z1?754011? 24075)(100?3?40 ZZ?0.0015082KT? E1H 4齿轮的接触强度最弱。 =94 =44,图示为一二级展开式标准斜齿圆柱齿轮减速器。已知，高速级齿数1051 zz，模数21;. . ，= 3 mm=40= 90mm；低速级齿数z，z=75，模数m=2.5 mmm，中心距 a= 175 mm，齿宽b343 12 2412= mm；四个齿轮的材料相同，许用接触应力

19、分别为： mm中心距a=175，齿宽b=10031H34 4HK；传动的摩擦损耗可忽略不计，假设两对齿轮传动的载荷系数，=420MPa550 MPa42HH 相同。试： 轴轴承上所受轴向力小些；(1)标出齿轮2轮齿螺旋线的旋向，以使 II (2)画出各齿轮的受力图(力的作用点和方向)； (3)判断哪个齿轮的接触强度最弱。 答：nnn 4 F2aF 1rF 2r2FFF 1F1t4a2t3r FF1a4r FF344t3tF 3a ? 图51题10 ）的解答在上一页。（3 如图所示。1052图示为二级圆锥-圆柱齿轮减速器简图，输入轴转向n1 (1)合理确定斜齿轮3和4的螺旋线方向（画在图上），；

20、 (2)在图上画出各齿轮的圆周力、径向力和轴向力的方向； (3)轴为输出轴，应从轴的哪端输出扭矩为好？为什么？ 答：nn F a22FFF2r 2t1a? FFt1F4a 3rFF1r r41nFF34 14t3tF 3a ? 图5210题 应从轴的上端输出扭矩，使弯曲、扭转的变形抵消一部分。 、z=60z=20mm5310有一同学设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，方案一其参数为：m=4，21经强度计算其齿面接触疲劳强度刚好满足设计要求，但齿根弯曲应力远远小于许用应力，因而又、z=120=40mmm=进行了两种方案设计。方案二为：2z，其齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要21;. . 、材料、热处理

21、硬=90mm。假设改进后其工作条件、载荷系数z=30Kz求；方案三为：m=221 度、齿宽等条件都不变，问： (1)改进后的方案二、方案三是否可用？为什么？ (2)应采用哪个方案更合理？为什么？ (1) 方案二 答：mm?80?mz?2?40d11 d相同，齿面接触疲劳强度不变，可用。与方案一的1 方案三mm60?mz?30?2d11 减小，齿面接触疲劳强度降低，不可用。比方案一的d1不变的条件下，齿数多、模数小有d(2) 方案一与方案二相比较，应采用方案二更合理，因为在1 如下优点： ，传动平稳；、重合度1? ；，磨损2、齿高h，滑动系数 。，切削量、d，齿轮重量3a 四、设计计算题，MPa

22、 =600=700MPa，1054 设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为2H1H若齿宽和其它条件不变，为的材料，=400MPa，100mm；现改用=600MPa求得中心距a=2HH1 a。保证接触疲劳强度不变，试计算改用材料后的中心距 解：KFu?1?12KTu?t1?ZZ?ZZ? HEHHEH2bdubdu 11 2KTu?1ZZEH1d? 1bu?H 11 即 a?d? 1?600? HH?2H2?100?150amm?a2? ?4001 1H2?a?d? ? 1?H2H2 1055 一直齿圆柱齿轮传动，已知z=20，z=60，m=4mm，B=45mm，B=40mm，齿轮材料为

23、212l锻钢，许用接触应力=500MPa，=430MPa，许用弯曲应力=340MPa， 1FH1H2=280MPa，弯曲载荷系数K=1.85，接触载荷系数K=1.40，求大齿轮所允许的输出转矩T(不 F22;. . 。计功率损失) 、计算弯曲强度允许的输出转矩解：1?340F134?.?78 KT2? 55.8?1YY2.1?YY? 1SaFa1FSaFaF2zbm1 ?280?2F?298?70?.zbm FF112min,T?75.28?1YY2. 12SaFa2YYKYY2 2FaFa12Sa1Sa 220?4?40nNmm245552.98?701Nmm?3?T?T736657?245

24、552 852 ?1.12n2 2、计算接触强度允许的输出转矩12KTu? 22?min,?ubmz1?Z?Z2HH121)(?T?HEHH22uzbm 1ZZ?12Ku1EH 224302040?43?n2Nmm56312?() 1Nmm1689383T?T?56312? 8189.1442.5?2?12n 2 Nmm。大齿轮所允许的输出转矩T=1689382，4mm传动比i=3，模数 m=10一56有一对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z=20，1现可忽略载荷a。，大齿轮齿根弯曲应力 = 50 MP齿宽 b = 80 mm，齿面接触应力 = 400MPaF2H K对强度的影响，试

25、求：系数 ；（1）小齿轮的齿根弯曲应力F1 ；时的齿面接触应力和齿根弯曲应力、（2）当其他条件不变，而 b =40mmF2F1H和齿根弯曲应力，m = 2 mm时的齿面接触应力z（3）当传动比i及其他条件不变，而 = 40H1 。、F2F1 ）解：（1YY55?2.81.1Fa1SaMPa0150?55?.? 2F1F73.2.28?1YY 2SaFa2KT2 ）（2?1?KTu21?YY? 1?ZZ? FSaFaF2zbmHEHH22uzbm1 1 80b80b?MPa02?110.?55.01? ?MPa68565?.?400? 1FF1?40bHH?40b 80b?MPa10050? 2

26、F2F?40b ?MPa400? d不变） （因为 （3） 1HH 2220m?z4 ?1?MPa?02.01?110.55? 11FF22?40?mz21 22204m?z ?1?100MPa?50? 2FF222?40?m2z 1 ，r/min=1450小齿轮主动，转速n，P1057 设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动，已知功率=7.5kW11。小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚性较大，12000L=h，双向传动，工作寿命=54，=26齿数zzh21 7工作中受轻微冲击，级制造精度。;. . 解：略 1058 设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率P=40kW，转速n=2800r/min，传动比i=3.

27、2，工作1l寿命L=1000h，小齿轮作悬臂布置，工作情况系数K=1.25。 Ah解：略 ;. . 1059 设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动。已知功率P=9.2kW，转速n=970r/min，传动11比i=3，小齿轮悬臂布置，单向转动，载荷平稳，每日工作8小时，工作寿命为5年(每年250个工作日)。 ;. . 解：略 第十一章 蜗杆传动 ;. . 一、选择题 111与齿轮传动相比，_D_不能作为蜗杆传动的优点。 A 传动平稳、噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高 112阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当与直齿条与_B_齿轮的啮合。 A 摆线 B 渐开线 C 圆弧曲线

28、D、 变态摆线 113 在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使_B_。 A 传动效率提高，蜗杆刚度降低 B 传动效率降低，蜗杆刚度提高 C 传动效率和蜗杆刚度都提高 D 传动效率和蜗杆刚度都降低 114大多数蜗杆传动，其传动尺寸主要由齿面接触疲劳强度决定，该强度计算的目的是为防止 _D_。 A 蜗杆齿面的疲劳点蚀和胶合 B 蜗杆齿的弯曲疲劳折断 C 蜗轮齿的弯曲疲劳折断 D 蜗轮齿面的疲劳点蚀和胶合 115在蜗杆传动中，增加蜗杆头数z，有利于_D_。 1 A 提高传动的承载能力 B 提高蜗杆刚度 C 蜗杆加工 D 提高传动效率 116为了提高蜗杆的刚度，应_A_。 A

29、增大蜗杆的直径 B 采用高强度合金钢作蜗杆材料 C 蜗杆硬度，减小表面粗糙度值 117 为了提高蜗杆传动的啮合效率，在良好润滑的条件下，可采用_B_。 l A 单头蜗杆 B 多头蜗杆 C 较高的转速n D 大直径系数蜗杆 1118对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是_B_。 A 防止润滑油受热后外溢，造成环境污染 B 防止润滑油油温过高使润滑条件恶化 C 防止蜗轮材料在高温下机械性能下降 D 蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏 119对于一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料的主要依据是_A_。 A 齿面滑动速度 B 蜗杆传动效率 C 配对蜗杆的齿面硬度 D 蜗杆传动的载荷大小 1

30、110对于普通圆柱蜗杆传动，下列说法错误的是_B_。 A 传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比 B 蜗杆直径系数越小，则蜗杆刚度越大 C 在蜗轮端面内模数和压力角为标准值 D 蜗杆头数z多时，传动效率提高 11111蜗杆传动的当量摩擦系数f随齿面相对滑动速度的增大而_C_。 v A 增大 B 不变 C 减小 1112在蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对_D_来进行的。 A 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B 蜗杆齿根弯曲强度和蜗轮齿面接触强度 C 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 D 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 1113蜗杆常选用的材料是_C_。 A HT150 B ZCuS

31、n10P1 C 45号钢 D GCr15 1114 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中_B_为最易发生。 A 点蚀与磨损 B 胶合与磨损 ;. . 胶合与塑性变形 D C 轮齿折断与塑性变形 。2受到的转矩的关系为_C_1115蜗轮蜗杆传动中，蜗杆1和蜗轮 iT?TTT B A 1212iTTi?T?T D C 1?122 二、填空题 1116蜗杆直径系数 q =d/m_。 1 1117 蜗杆传动发生自锁的条件是_?_。 v 1118阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是m= m= m，? = ?=?，?。 t2t2 a1 a121 1119 在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越 低 ，

32、自锁性越 好 。一般蜗杆头数常取1、 2、4、6 。 1120 对滑动速度v4m/s的重要蜗杆传动，蜗杆的材料可选用 合金钢 进行 淬火 处理；蜗轮s 的材料可选用 锡青铜 。 1121蜗杆传动中强度计算的对象是 蜗轮 ，其原因是 材料上，蜗轮采用青铜，强度差 、 结构 上，蜗杆的齿是连续的，蜗轮的齿是独立的 。 1122蜗杆传动中，蜗杆螺旋线的方向和蜗轮螺旋线的方向应 相同 ，蜗杆的 导程角 应等于蜗 轮的螺旋角。 1123闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括 啮合摩擦损耗 、 轴承摩擦损耗 、 溅油损耗 三部 分。 三、分析与思考题 1124 蜗杆传动与齿轮传动相比有何特点?常用于什么场合?

33、答：特点： 1、 传动比大，结构紧凑； 2、 传动平稳，噪声低； 3、 当?时，具有自锁性； v4、 齿面滑动速度大，效率低。 适用于大传动比的运动传递，而在动力传输中的应用受到限制。 1125 与普通圆柱蜗杆传动相比，圆弧圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动各有何特点?各适用于什么场合? 答：圆弧圆柱蜗杆传动效率高，承载能力强，体积小，质量小，结构紧凑，应用于各种机械设备的减速机构中； 环面蜗杆传动传动效率高，承载能力强； 锥蜗杆传动重合度大，传动比范围大，承载能力和效率较高。 1126 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? 答：影响蜗杆传动效率的主

34、要因素有啮合摩擦损耗 、 轴承摩擦损耗 、 溅油损耗，其中主要是啮合摩擦损耗，它与蜗杆的导程角、滑动速度等有关。传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传动是因为其效率较低。 1127 在普通圆柱蜗杆传动中，为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值? 答：将蜗杆的分度圆直径规定为标准值是为了限制滚刀的数目，便于滚刀的标准化。 ;. . 1128蜗杆传动的失效形式及计算准则是什么？常用的材料配对有哪些？ 选择材料应满足哪些要求？ 答：开式：失效形式为齿面磨损、轮齿折断，设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度； 闭式：失效形式为齿面胶合、点蚀，设计准则为按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度，还需作热平衡核算。

35、蜗杆的材料一般为碳钢、合金钢；蜗轮的材料为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜、灰铸铁。 选择蜗轮、蜗杆材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是具有良好的磨合和耐磨性能。 1129 蜗轮材料的许用接触应力，有的与相对滑动速度大小有关，而与应力循环次数无关，有的则相反，试说明其原因。 答：当蜗轮材料为灰铸铁或高强度青铜（?300MPa）时，蜗杆的承载能力主要取决于齿面胶合B强度，但因目前无胶合强度计算公式，故采用接触强度计算，在查蜗轮的齿面许用接触应力时，要考虑相对滑动速度的大小，而且胶合不属于疲劳失效，因此许用接触应力与应力循环次数无关。若蜗轮材料为?300MPa的锡青铜，则蜗轮主要为接触疲劳失效，许用接触

36、应力与应力循环次数B有关。 1130 对于蜗杆传动，下面三式有无错误?为什么? ?nzd ?1122?i?1? ?nzd 1221d?dm ?12?(z?z2)a 2122 2T2Ti2T ?211?3FF? t1t2ddd 122?nzd答： ?1122?1?i? ?nzd 1122d?dmm ?12?(q?z)?2(a?z?z) 212222 2T2Ti?2Ti2Ti2T2T ?211111?3?F? 2tdddddtan?d 122122 11-31 蜗杆传动设计中为何特别重视发热问题?如何进行热平衡计算?常用的散热措施有哪些? 答：蜗杆传动齿面滑动速度大，效率低，所以工作时发热量大，若

37、热量不能及时散出，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以，必须根据单位时间内的发热量等于同时间内的散热量的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定地处于规定的范围内。 常用的散热措施： 1、 加散热片以增大散热面积； 2、 在蜗杆的轴端加装风扇以加速空气的流通； 3、 在传动箱内装循环冷却管路。 1132 为什么蜗杆传动要进行蜗杆的刚度计算?对于常用的两端支承蜗杆轴如何进行刚度计算? 答：蜗杆传动由于传动比较大，蜗轮的尺寸较大，蜗杆的支承跨距较大，蜗杆受力后会产生较大的变形，会造成轮齿上载荷集中，影响正确啮合，所以要进行蜗杆的刚度计算。 1133 为什么普通圆柱蜗杆传动

38、的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的强度，用碳钢或合金钢制造蜗轮有何不利? 答：由于结构和材料上的原因，失效总是发生在蜗轮上。结构上：蜗杆是连续的齿，而蜗轮的齿则是孤立的；材料上：蜗杆是钢制的，强度较高，而蜗轮的材料则是青铜，强度较低。在蜗杆传;. . 动中，啮合齿面具有较大的滑动速度，为了减少磨损，提高抗胶合能力，要求配对轮齿材料具有良好的减磨性、磨合性和耐磨性，用碳钢或合金钢制造蜗轮，虽强度高，但与碳钢蜗杆配对时减磨性和耐磨性差。 1134 在动力蜗杆传动中，蜗轮的齿数在什么范围内选取?齿数过多或过少有何不利? 答：蜗轮齿数主要取决于传动比，即z= i z 。 z不宜太小（如z26)，否则将使传

39、动平稳性变2212差。 z也不宜太大（z?80)，否则在模数一定时，蜗轮直径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间22 距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。 1135 图示蜗杆传动均是以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗轮(或蜗杆)的转向，蜗轮齿的螺旋线方向，蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。 n1 F 1r FFFF 1t2a1a2t F2r nnn222F 2rFFFF1a2a 1t2tnF n11r1 35图题 11 的方向。n36如图所示传动系统，已知输出轴116的螺旋线方向(2和蜗杆蜗轮1、标在图上或用文字说43(1)使各轴轴向力较小，确定斜齿轮、明)及各轴的转向； (2)在图中标出各齿轮轴向力的方向。 ;.

40、 . 图36题 11 蜗杆左旋 45 1 F1a F1tF 2aF65a FF3a4an 6 F6a 3 2 四、设计计算题某传动装置中采用蜗杆传动，电机3711，蜗杆mim970 r功率P=10kW，转速nv，88，mq传动参数：z2，z60，21DWF;. F2r2aFF1at2Fn1t1F1r. mm，试求：=0.70，卷筒直径D=600 右旋，蜗杆蜗轮啮合效率 =0.75，整个传动系统总效率1 重物上升时，电机的转向（画在图上）；(1) ；(2)重物上升的速度v ；(3)重物的最大重量W (4)蜗杆蜗轮所受各力大小，并标出各力的方向。 图1137题 ）如图解：（1 ）（260z?n21130?i? 2?nz122 ?/30970?n11386.?3? 29003030 600Ds/.015m?1015.78mm/s?1?v?3.386 222 ）（337.?P?10?100N556896.W? 0151.v 10P 4）（5Nmm65?1098453?.?T95.5?95. 1970n 1Nmm.675?221520?T?Ti?98453.6?3?0. 121 98453?9845