《机械基础》 项目十二《分析3D打印机齿轮出传动》答案与评分标准（更新）

项目十二《分析3D打印机齿轮传动》答案与评分标准情境导入材料喷射是当前众多3D打印技术中的一大主流技术，通过材料喷射3D打印的零件尺寸精度可达±0.1％，表面光洁度非常好，主要用于原型制造以及制造工具零件，如REF_Ref57884261\h图12-1所示的材料喷射3D打印机是由珠海赛纳有限公司开发。材料喷射打印机的3D打印的关键技术之一是3D打印头的清洗，从功能上来看其与纸质喷墨打印机中的打印头类似，不同的是3D打印头是将材料的液滴沉积到构建平台上，然后通过清洗刮片将粘附清洗掉，保证模型的平整度，依次反复执行打印-刮平动作完成模型的立体化累积成型。3D打印头的清洗是靠墨栈传动系统实现，如REF_Ref57884816\h图12-2所示。墨栈传动系统工作原理为步进电机带动齿轮1转动，通过与其啮合的齿轮2-1将动力传递II轴，轴上齿轮2-2与齿轮3-1啮合，将动力传递到与齿轮同步带轮3-2上。连接同步带轮的两根转轴上安装偏心轮，转动过程带动偏心轮推动升降台上下移动，从而实现升降台的垂直升降，如REF_Ref65050024\h图12-3所示。墨栈传动系统墨栈传动系统中所用电机转速1600r/min，各个齿轮均为标准直齿圆柱轮，参数如图12-3所示，模数m=1，材质选用pom。图12-SEQ图12-\*ARABIC1材料喷射3D打印机图12-SEQ图12-\*ARABIC2墨栈传动系统图12-SEQ图12-\*ARABIC3墨栈传动系统中齿轮参数任务实施1.材料喷射3D打印机墨栈采用何种类型的传动？为何采用该传动类型？材料喷射3D打印机墨栈采用直齿圆柱齿轮系传动。材料喷射3D打印机墨栈采用直齿圆柱齿轮系传动。（3分）该类型齿轮承载力较大，不产生轴向力，功率高，是应用最广最简单。（4分）2.墨栈齿轮齿廓是渐开线齿廓，简述采用渐开线齿廓的原因和渐开线齿廓的性质？渐开线齿廓传动平稳，噪音小。渐开线齿廓传动平稳，噪音小。（1分）渐开线的齿廓的性质：（3分，少一条扣1分）（1）瞬时传动比为常数（2）中心距可分性（3）渐开线齿廓间正压力方向恒定不变3.识别墨栈齿轮传动系统齿轮2-1中齿顶圆、齿根圆、齿高、分度圆、齿数、模数、压力角，并根据给定的参数计算该齿轮的分度圆直径d2-1、齿顶圆da2-1、齿高h2-1能够识别齿轮部分各个名称。能够识别齿轮部分各个名称。（6分，错一个扣1分）由题意得知墨栈齿轮传动系统中齿轮2-1的齿数Z2-1=80，m=1,各因各齿轮均为标准直齿圆柱轮，所以ha∗=1d2−1dah2−14.判断齿轮2-2（Z2-2=12、m2-2=1）和齿轮3-1（Z3-1=36、m3-1=1）能否正确啮合？为什么？如果能啮合计算出中心距a。齿轮2-齿轮2-2和齿轮3-1能正确啮合.（1分）因为两个齿轮为标准齿轮，所以α2−2=α3−1=20a=m(z2−25.了解POM材质齿轮的加工方法有哪些？各有什么特点？POMPOM齿轮加工采用注塑法（2分）将热塑性塑料，装入注塑用的料筒，通过加热塑化为熔融状态，而注射进入模具型腔内、冷却固化后，从模具中取出塑料制件，这个过程称之注塑成形。此方法是近年来发展和应用较快的一种加工小模数齿轮的方法。非金属材料齿轮耐磨性和自润滑性好，传动平稳且无噪声，重量较轻，常常用于高速、轻载、精度不高或要求噪音较低的场合，与之相啮合的齿轮应采用钢或铸铁制造，以利于散热。（2分）6.判断采购的齿轮3-1是否合格？精度是否满足要求？通过通过公法线千分尺测量公法线长度W，从而核对齿轮压力角和模数，然后使用游标卡尺测量分度圆弦齿厚和弦齿高，齿轮测量仪器核对齿轮精度，最后使用表面粗糙度比较样块校对齿面粗糙度。（3分）将测量结果与采购齿轮参数对比，核对是否满足要求。（1分）7.计算墨栈系统的传动比i及偏心轮所在轴的转速。i=i=n偏心轮所在轴与同步带所在轴的转速相同，即与齿轮3-1所在轴转速相同n38.列明墨栈齿轮传动系统中齿轮的安装注意要点和检查注意要点。安装注意点：安装注意点：（4分，错一条扣1分）（1）滑移或空转的齿轮装配在轴上，不应有咬住和阻滞现象，齿轮侧面与轴承架等不接触；（2）固定齿轮装配同轴度要求高，应注意先清理轴和孔，过盈量过大时可用温差法装配；（3）注意零件的装配顺序。检查注意要点：（4分，错一条扣2分）（1）装配间隙的检测齿轮间隙可用塞尺或压铅丝法检查。用塞尺可以直接测量出齿轮的齿顶和齿侧间隙。（2）接触精度的检查接触精度主要指标是接触斑点，检验时将红丹粉涂于大齿轮齿面上，转动齿轮，然后检查接触斑点情况。在齿廓宽度上接触斑点不少于40~70%，其分布位置以分度圆为基准，上下对称分布时啮合正确，否则采用刮削轴孔或调整轴承座位置。9.列明墨栈齿轮传动系统日常维护和保养的要点。1．日常维护1．日常维护（3分，错一条扣0.5分）保持设备和周围场地洁净，无积尘、无油垢。随时注意设备运转中有无异声。检查有无不正常的振动，温度是否合乎规定。注意观察设备齿轮的上、下结合面及轴端，有无渗油现象，如有渗漏及时消除。通过油标尺或油面镜，检查油面应在规定位置。2．检修周期和检修内容（3分，错一条扣0.25分）（1）检修周期：根据情况一般小修3—5个月一次；大中修6—12个月一次。（2）检修内容：紧固松动的螺栓。检查更换联轴上的易损件。消除漏油现象。调整传动轴的轴间隙。修理安全防护装置。检查、修理或更换被磨损的主动齿轮或轴。检查更换滚动轴承及修理挡油板。清洗机壳、更换润滑油。测装配间隙，修理齿轮齿面及轴。检查、修理或更换从动齿轮或轴。对磨损的轴承座进行修复。修理研刮上、下机壳的结合面或更换壳体。总结归纳通过通过精密进给机构的学习，学习的内容有：1.熟悉齿轮的传动特点；2.掌握齿轮的类型；3.了解渐开线的性质，熟悉渐开线的性质；4.掌握齿轮传动机构（圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、直齿圆锥齿轮、直齿齿轮齿条、蜗轮蜗