第12章蜗杆传动
习题与参考答案
一、选择题
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/m
B. q=d l m
C. q=a/d l
D. q=a/m
4 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
z，则传动效率。
5 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数
1
A. 提高
B. 降低
C. 不变
D. 提高，也可能降低
z，则滑动速度。
6 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数
1
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 增大也可能减小
z，则。
7 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数
1
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，宜采用的蜗杆。
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。
A. 40Cr
B. GCrl5
C. ZCuSnl0P1
D. LY12
11 蜗轮常用材料是。
A. 40Cr B．GCrl5
C. ZCuSnl0P1
D. LYl2 12 采用变位蜗杆传动时 。
A. 仅对蜗杆进行变位
B. 仅对蜗轮进行变位
C. 同时对蜗杆与蜗轮进行变位
13 采用变位前后中心距不变的蜗杆传动，则变位后使传动比 。
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f v 随齿面相对滑动速度的增大而 。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 可能增大也可能减小 15 提高蜗杆传动效率的最有效的方法是 。
A. 增大模数m
B. 增加蜗杆头数1z
C. 增大直径系数q
D. 减小直径系数q 16 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
C. 磨粒磨损
D. 胶合、疲劳点蚀 17 用 计算蜗杆传动比是错误的。
A. i =ω1/ω2
B. i =2z /1z
C. i =21/n n
D. i =21/d d
18 在蜗杆传动中，作用在蜗杆上的三个啮合分力，通常以 为最大。
A. 圆周力F tl
B. 径向力F r1
C. 轴向力F a1
19 下列蜗杆分度圆直径计算公式：
（a ）d 1=mq ； （b ）d 1=m 1z ；（c ）d 1=d 2/i ；（d ）d 1=m 2z /（itan ）； （e ）d 1=2a /（i +1）。 其中有 是错误的。
A. 一个
B. 两个
C. 三个
D. 四个 20 蜗杆传动中较为理想的材料组合是 。 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，则传动效率越 ，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F t1=880N ，若不考虑摩擦影响，则作用在蜗轮上的轴向力F a2= ，圆周力F t2 。 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
间有较大的 ，所以更容易产生 和 失效。 27 变位蜗杆传动仅改变 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该 。
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，若蜗杆头数1z 和模数m 一定，而增大直径系数q ，则蜗杆刚度 ；若增大导程角γ，则传动效率 。 33 蜗杆分度圆直径1d = ；蜗轮分度圆直径2d = 。
34 为了提高蜗杆传动的效率，应选用 头蜗杆；为了满足自锁要求，应选1z = 。 35 蜗杆传动发热计算的目的是防止 ，以防止齿面 失效。发热计算的出发点是 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，应采用 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 ；蜗杆的分度圆柱导程角应等于蜗轮的分度圆螺旋角。
38 蜗杆的标准模数是 模数，其分度圆直径1d = ；蜗轮的标准模数是 模数，其分度圆直径2d = 。
39 有一普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数1z =2，蜗杆直径系数q =8,蜗轮齿数2z =37,模数
m =8mm ，则蜗杆分度圆直径1d = mm ；蜗轮分度圆直径2d = mm ；传动中心距 a
mm ；传动比i = ；蜗轮分度圆上螺旋角2β= 。
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2z ＞26是为了 ；2z ＜80(100)是为了 。
42 蜗杆传动中，已知蜗杆分度圆直径1d ，头数1z ，蜗杆的直径系数q ，蜗轮齿数2z ，模数m ，压力角α，蜗杆螺旋线方向为右旋，则传动比i = ，蜗轮分度圆直径2d = ，蜗杆导程角γ= ，蜗轮螺旋角β ，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 的平面。
44 由于蜗杆传动的两齿面间产生较大的 速度，因此在选择蜗杆和蜗轮材料时，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，一般情况下 的材料强度较弱，所以主要进行 轮齿的强度计算。 三、问答题
47 蜗杆传动具有哪些特点？它为什么要进行热平衡计算？若热平衡计算不合要求时怎么办？ 48 如何恰当地选择蜗杆传动的传动比i 12、蜗杆头数1z 和蜗轮齿数2z ，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 采用什么措施可以节约蜗轮所用的铜材？
51 蜗杆传动中，蜗杆所受的圆周力F t1与蜗轮所受的圆周力F t2是否相等？ 52 蜗杆传动中，蜗杆所受的轴向力F a1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 采用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普通圆柱蜗杆传动？ 56 对于蜗杆传动，下面三式有无错误？为什么？ （1）21212121////d d z z n n i ====ωω； （2）2/)(2/)(2121z z m d d a +=+=； （3）11121222/2/2/2t t F d T d i T d T F ====；
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γ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 选择蜗杆的头数1z 和蜗轮的齿数2z 应考虑哪些因素？ 63 蜗杆的强度计算与齿轮传动的强度计算有何异同？
64 为了提高蜗杆减速器输出轴的转速，而采用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆，问原来的蜗轮是否可以继续使用？为什么？
65 蜗杆在进行承载能力计算时，为什么只考虑蜗轮？而蜗杆的强度如何考虑？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？
66 在设计蜗杆传动减速器的过程中，发现已设计的蜗杆刚度不足，为了满足刚度的要求，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选择？试分析说明之。 四、分析计算题
68 在题2—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)。
69 题2—69图所示为两级蜗杆减速器，蜗轮4为右旋，逆时针方向转动（n 4），要求作用在轴Ⅱ上的蜗杆3与蜗轮2的轴向力方向相反。试求：
题 2—69图
（1）蜗杆1的螺旋线方向与转向；
（2）画出蜗轮2与蜗杆3所受三个分力的方向。
70 一单级普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P=7.5kW ，传动效率η=0.82，散热面积A=1.2m 2
，
表面传热系数s α=8.15W/(m 2
·℃)，环境温度0t =20℃。问该减速器能否连续工作？
71 已知一单级普通圆柱蜗杆传动，蜗杆的转速1n =1 440r/min ，传动比2,241==z i ，
m =10mm,q =8,蜗杆材料为45钢，表面淬火50HRC ，蜗轮材料为ZCuSn10P1，砂模铸造，并查得N=107
时蜗轮材料的基本许用接触应力HP σ'=200 Mpa 。若工作条件为单向运转，载荷平稳，载荷系数K A =1.05，每天工作8h ，每年工作300天，工作寿命为10年。试求这蜗杆轴输入的最大功率。
提示：接触疲劳强度计算式为
HP A E
H z d m T K Z σσ≤='2
2
122
9 并已知：MPa Z E 160=，导程角=γ012014'''ο
，当量摩擦角81011'''=οv ρ。
72 题2—72图所示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩T 1=25 000N ·mm ，模数m =4 mm ，压力角α=20°，头数1z =2，直径系数q =10，蜗轮齿数2z =54，传动的啮合效率75.0=η。试确定：
（1）蜗轮的转向；
（2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小及方向。
73 题2—73图所示为由电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数m =8 mm,d 1=80 mm, 1z =1,2z =40,蜗轮输出转矩2T '=1.61×106
N ·mm, n 1=960r/min,蜗杆材料为45钢，表面淬火50HRC ，蜗轮材料为
ZCuSn10P1，金属模铸造，传动润滑良好，每日双班制工作，一对轴承的效率99.03=η，搅油损耗的效率99.02=η。试求：
（1）在图上标出蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向； （2）计算诸力的大小；
（3）计算该传动的啮合效率及总效率；
（4）该传动装置5年功率损耗的费用（工业用电暂按每度0.5元计算）。
（提示：当量摩擦角031'=ο
v ρ。）
74 一普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转矩1T =113 000N ·mm ，蜗杆转速n 1=1 460r/min ，
m =5 mm ，q =10，60,321==z z 。蜗杆材料为45钢，表面淬火，HRC ＞45，蜗轮材料用ZCuSn10P1，
离心铸造。已知66218'''=ο
γ、021'=οv ρ。试求：
（1）啮合效率和传动效率； （2）啮合中各力的大小； （3）功率损耗。
题 2—73图 题 2—75图
75 题2—75图所示为某手动简单起重设备，按图示方向转动蜗杆，提升重物G 。试求： （1）蜗杆与蜗轮螺旋线方向；
（2）在图上标出啮合点所受诸力的方向；
（3）若蜗杆自锁，反转手柄使重物下降，求蜗轮上作用力方向的变化。有一阿基米德蜗杆
传动，已知比i=18，蜗杆头数Z 1=2，直径系数q=10，分度圆直径d 1=80mm 。试求：1）模数m 、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数Z 2及分度圆柱螺旋角β；2）蜗轮的分度圆直径d 2和蜗杆传动中心距α。
解答：1）确定蜗杆传动基本参数
m=d 1/q=80/10=8mm Z 2=i Z 1=18×2=36
63811110/1arctan()/arctan(1'''?===q Z γ
β=γ=638111'''?
76. 有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数Z 1=2，直径系数q=10，分度圆直径d 1=80mm 。试求：1）模数m 、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数Z 2及分度圆柱螺旋角β；2）蜗轮的分度圆直径d 2和蜗杆传动中心距α。
解答：1）确定蜗杆传动基本参数
m=d 1/q=80/10=8mm Z 2=i Z 1=18×2=36
63811110/1arctan()/arctan(1'''?===q Z γ
β=γ=638111'''?
2）求d 2和中心距α：d 2=Z 2m=36×2=288mm
α=m(q+Z 2)/2=8×(10+36)/2=184=184mm
77. 分析与思考：蜗轮蜗杆传动正确啮合条件如何？为什么将蜗杆分度圆直径d 1
定为标准值？
答：蜗轮蜗杆传动正确啮合条件为：?===2021a a t a α；m m m t ==21α；β=γ。将蜗杆分度圆直径d 1定为标准值的目的是：减少蜗轮滚刀的数目，便于刀具标准化。
78. 图中蜗杆主动，试标出未注明的蜗杆（或蜗轮）的螺旋线方向及转向，并在图中绘出蜗杆、蜗轮啮合点处作用力的方向（用三个分力：圆周力F t 、径向力F r 、轴向力F 。表示）。
题解分析：根据蜗杆传动啮合条件之一：γβ=和螺旋传动原理一出未注明的蜗杆（或蜗轮）的螺旋线方向及转向；再根据蜗杆（主动）与蜗轮啮合点处各作用力的方向确定方法，定出各力方向如题解图所示。
79. 分析与思考：
（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，蜗轮的旋转方向可根据螺旋副的运动规律来确定。
（2）各力方向确定： 圆周力F t
F t1（蜗杆）——蜗杆为主动件受到的阻力，故与其转向n 1方向相反。 F t2（蜗轮）——蜗轮为从动件受到的是推力故与其转向n 2方向相同。
径向力F r ——F r1、F r2分别沿蜗杆、蜗轮的半径方向指向各自的轮心
轴向力F α
F α1（蜗杆）——根据蜗杆的螺旋线方向（左旋或右旋）及其转向n 1，用左（或右）手定则来确定，即手握蜗杆皿指n 1方向弯曲，大姆指的指向则为F α1的方向。
F α2（蜗轮）——F α2与F t1大小相等方向相反。
80. 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。试决定： 1）蜗轮2的螺旋线方向及转向n 2。 2）蜗杆、蜗轮受到的各力（F t 、F r 、F α）
题解分析：
1）蜗轮的螺旋线方向—右旋，蜗轮的转向n
2
—见题解图所示。
2）蜗杆受力F
t1、F
r1
、F
α1
及蜗累受力F
t2
、F
r2
、F
α2
——见题解图所示。
81. 图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，螺旋线方向为左旋，转矩T
1
=2500N·mm，模数m=4mm，压力角?
=20
α，蜗杆头数Z1=2，蜗杆直径系数q=10，蜗轮齿数Z2=54，传动效率η=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
N
F F N F F N F F N F F N m Z T d T F N qm T d T F mm N Z Z T i T T t t r r t r t t 12505.468711.170611.170620tan 5.4687tan 5.4687)454/(506202/2/21250)410/(250002/2/25062502
5475.025000122121222222211111211212=-=-==-==??===??====??===?=??===ａａ＝αη
η
82. 分析与思考：蜗轮与蜗杆啮合点处各力之间关系如何？与斜齿圆柱齿轮传动各力之间关系有何异同？
答：蜗轮与蜗杆啮合点处各力之间关系：21ａF F t -=；２ａ１t F F
-=；21r r F F -=
不同之处
斜齿圆柱齿轮传动：21t t F F -=；21ａF F a -=
蜗轮与蜗杆传动：２ａ１t F F -=；２ａ１t F F -=
相同之处：21r r F F -=
83. 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 Ⅲ如图示。要求：
1）确定Ⅰ、Ⅱ轴的转动方向（直接绘于图上）；
2）若要使齿轮2与蜗杆3所受轴向力F a2、F a2互相抵消一部分，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d 3、d 4，传递的扭矩为T 3、T 4（N ·mm ），压力角为
α，求蜗杆啮合点处所受各力F t3、F r3、F a3的大小（用公式表示，忽略齿面间的摩擦力）；
4）在图中用箭头画出Ⅱ轴上齿轮2和蜗杆3所受各力F t 、F r 、F a 的方向。
解题分析：
1）Ⅰ、Ⅱ轴的转动方向n
Ⅰ、n
Ⅱ
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，
3）F
t3=2T
3
/d
3
N；F
r3
=–F
r4
= F
t4
tan α= (2T
4
/d
4
)tanα N;
F a3=–F
t4
=2T
4
/d
4
N;
4）Ⅱ轴上齿轮2与蜗杆3受力见题解图所示。
84. 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。若蜗杆主动，要求输出齿轮6的回转方向如图所示。试决定：1）若要使Ⅰ、Ⅱ轴上所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮及斜齿轮3和4的螺旋线方向及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向（在图中标示）；
2）Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向（F
t 、F
r
、F
a
在图中画出）。
解题分析：
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，
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向：Ⅰ轴n
Ⅰ——逆时针；Ⅱ轴n
Ⅱ
——朝下↓；
Ⅲ轴n↑、Ⅲ
2）Ⅱ、Ⅲ轴上各轴受力方向见题解图所示。
85. 已知一闭式单级普通蜗杆传动，蜗杆的转速n
1=1440r/min，传动i=24，Z
1
=2，
m=10mm，q=8，蜗杆材料为45号钢表面淬火，齿面硬度为50HRC，蜗轮材料为ZCuSn10P1，砂模铸造。若工作条件为单向运转，载荷平稳，使用寿命为2400h。试求：蜗杆能够传递的最大功率P
1
。（要点提示：因为蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮齿面接触强度，故可σH≤σHP求解P1。即：首先根据
HP
A E
H Z d m T K Z σσ≤=22122
9求出2
22
12
29???? ??≤E HP A Z K Z d m T σ；再由η
i T T 2
1=求T 1；然后由6
1
111055.9?=
n T P 求得P 1）
解答：1）求T 2：2
2
2
1229???
? ??≤
E HP A
Z K Z d m T σ 式中：mm mm qm d 808101=?==
4822412=?==iZ Z
K A ——因载荷平稳，取K A =1
Z E ——青铜蜗轮与钢制蜗杆配对Z E =MPa 160，N HP
HP Z σσ'= HP
σ'——根据蜗轮材料为ZCuSn10P1砂模铸造，由表查得HP σ'=200MPa 71221064.82400024
1440
6060
60?=??===h h L i n L n N MPa N Z HP HP N HP 20010
64.8101087
7827??='='=σσσ mm N Z K Z d m T T E HP A ???
? ?????=???? ??≤=2
222
2
2122max 216074.152194880109σ =1866 360.608 mm N ?
2）求T 1：)
tan(tan )
96.0~95.0(,21v i T T ργγ
ηη
+==
tan γ=Z 1/q=2/8=0.25 γ=arc tan 0.25=14.036°
s m s m n d v v s /217.6/036.14cos 600001440
80036.14cos 60000cos 111=?
??=?==
ππγ 由表查得 ?='?=172.1011v ρ
8736.0)
172.1036.14tan(036.14tan 95.0)tan(tan 95
.0=?+??
=+=v ργγη
mm N mm N i T T ?=??==
74.890168736
.024608
.1866360max 2max 1η 3）求P 1：kW kW T P 4224
.131055.91440
74.890161055.96
6max 1max 1=??=?=
86. 分析与思考：为什么闭式蜗杆传动的工作能力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劳点蚀，其承载能力主要取决于蜗轮齿面接触强度。
87. 图示为带工运输机中单级蜗杆减速器。已知电动机功率P=7.5kW，转速n
1
=1440r/min，传动比i=15，载荷有轻微冲击，单向连续运转，每天工作8小时，每年工作300天，使用寿命为5年，设计该蜗杆
传动。
解答：
1．选择蜗杆蜗轮的材料
蜗杆材料：45号钢，表面淬火，齿面硬
度为45~55HRC。
蜗轮材料：
因V
s估=（0.02~0.03）32
1
1
n
P
=（0.02~0.03）32
1440
5.7?
=4.9922~7.4883m/s>4m/s,
故选铸锡青铜ZCuSN10P1砂模铸造。2．确定主要参数
选择蜗杆头数Z
1：因i=15，带式运输机无自锁要求，可选Z
1
=2
蜗轮齿数Z
2=i Z
1
=15×2=30
3．按齿接触强度条件进行设计计算1）作用于蜗轮上的转矩T
2
T 1=9.55×106 P
1
/n
1
= 9.55×106 ×7.5/1440 N·mm=4.974×104 N·mm
因Z
2
=2，初估η估=0.8
T 1=T
1
iη=4.974×104×15×0.8n N·mm=5.9688×105 N·mm
2)确定载荷系数K
A ：固原动机为电动机，载荷有轻微冲击，故取K
A
=1.25
3）确定弹性影响系数Z E ：青铜蜗轮与钢制蜗杆相配，Z E =160MPa
4）确定许用应力HP σ：'
=HP N H Z σσ
N 2=71210912.6120015
144060830056060?=??=????
=i n L n h 7853.010
912.6101087
7
827=?==N Z N 基本许用接触应力'
HP σ=MPa ，06.1577853.0200=?=HP σ MPa 5）确定模数m 和蜗杆直径d 1
3
3
2
52
221939.774206.15730160109688.525.199)(2mm mm Z Z T K d m HP E A CD
=??? ??????=???
? ??=σ
由表查得m=8mm ，d 1=140mm ，q=17.5时，其m 2d 1=8960mm 3>(m 2d 2)CD =7742.939mm 3, 但仅适用于Z 1=1，故取m=10mm ，d 1=90mm ，q=9，其m 2d 1=9000mm 3
6）计算中心距α
α=mm mm Z q m 195)309(102
1
_(212=+??=+
4．传动效率及热平衡计算 1）求蜗杆导程角γ：?===5288.129
2
arctan arctan
1q Z γ 2）滑动速度V s ：s m n d v v s /528.12cos 6000144090528.12cos 6000cos 111?
??=?==
ππγ =6.9514 m/s
3）确定V ρ：由表查得V ρ=?='?12.171 4）计算η：)
12.15288.12tan(5288.12tan )96.0~95.0()tan(tan )
96.0~95.0(?+??
=+=v ργγη
=0.8693~0.8785, 取η=0.87
5）确定箱体散热面积A ：A=9×10-5α1.88=9×10-5×1951.88m 2=1.81764 m 2
6）热平衡计算：取环境温度t 0=20℃，散热系数K t =15W/（m 2·℃），达到热平衡时
的工作油温：=+?-??=+-=
2081764
.115)87.01(5.71000)1(10000111t A K P t η 35.762+20=55.761℃
<60℃，结论：蜗杆传动的参数选择合理。
5．蜗杆结构设计及工作图绘制（略）
88. 分析与思考：为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？如不满足热平衡条件，可采取哪些措施以降低其温升？
答：因为蜗杆传动在其啮合平面间会产生很大的相对滑动速度，摩擦损失大，效率低，工作时会产生大量的热。在闭式蜗杆传动中，若散热不良，会因油温不断升高，使润滑失效而导致齿面胶合。所以，闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算，以保证其油温稳定在规定的范围内，即：要求达到热平衡时的工作油温t1≤06℃~70℃，如不满足热平衡条件可采取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）若上述还不能满足热平衡条件，可在箱体油池中装设蛇形冷水管，或采用压力喷油循环润滑。
89. 分析与思考：在蜗杆蜗轮机构中，若蜗杆为主动件且其转向已知时，从动蜗轮的转向如何决定。
答：从动蜗轮的转向主要取决于蜗杆的转向和旋向。可用左、右手法则来确定，右旋用右手判定，左旋用左手判定。图示蜗杆1为左旋蜗杆，用左手四指沿蜗杆转向n 1的方向弯曲，则拇指所指方向的相反方向就是蜗轮上啮合点处的线速度方向，即蜗轮2以n 2逆时针方向转动。同理，可确定蜗轮3的转向n 3：↑。
90. 一带式运轮机用阿基米德蜗杆传动，已知传递功率P 1=8.8kW, n 1=960r/min, 传动比i =18，蜗杆头数z 1=2，直径系数q=8，蜗杆导程角01214'''?=γ，蜗轮端面模数m=10mm ，
蜗杆主动时的传动效率η=0.88，蜗杆为左螺旋，转动方向如图a 所示。
（1）试在图上标出蜗轮的转向及各力的指向。
（2）列式计算蜗杆与蜗轮各自所受到的圆周力F t 、轴向力F a 、径向力F t （单位为N ）。解题要点：
（1）蜗轮旋转方向及各力指向如图b 所示。 （2）各分力大小的计算如下：
1）计算蜗杆与蜗轮所传递的转矩T 1、T 2。
mm N n P T ?=?=?=87542960
8.81055.91055.9611
6
1
mm N i n P T ?=??=?=138666088.018
/9608.81055.9/1055.9611
6
2η
2）计算蜗杆、蜗轮分度圆直径d 1、d 2
mm
mm i mz mz d mm mm mq d 36018210808101221=??====?==
3）计算F t 、F a 、F r
N d T F F a t 21898087542221121=?==
=
N d T F F t a 7704360
1386660222221=?==
=
91. 一单头蜗杆传动，已知蜗轮的齿数z 2=40，蜗杆的直径系数q=10，蜗轮的分度圆直径d 2=200mm 。试求：
（1）模数m 、轴向齿距p a1，蜗杆分度圆直径d 1，中心距α及传动i 12。 （2）若当量摩擦系数f v =0.08，求蜗杆、蜗轮分别为主动件时的效率η及η'。 （3）若改用双头蜗杆，其η、η'又为多少？ （4）从效率η与η'的计算中可得出什么结论？ 解题要点：
（1）模数 540/200/22===z d m mm （2）齿距 708.1551=?==ππm p ａ mm （3）蜗杆分度圆直径 501051=?==mq d mm （4）传动比 401/40/1212===z z i
（5）中心距 α=125)4010(55.0)(5.02=+??=+z q m mm （6）计算效率如下： 1）单头蜗杆传动
1.010
1tan 1===
q z γ 832451.0arctan '''?==γ 6243408.0arctan arctan '''?===v v f ρ
蜗杆为主动时
526.0)
6243483245tan(83245tan 955.0)tan(tan 955
.0='''?+'''?'
''??=+=v ργγη
蜗轮为主动时
1898.083245tan )
6243483245tan(955.0tan )tan(955
.0='
''?'''?-'''??=+='γργηv
2）双头蜗杆传动
2.010
1tan 1===
q z γ 5381112.0arctan '''?==γ 蜗杆为主动时
67.0)
62434538111tan(538111tan 955.0)tan(tan 955
.0='''?+'''?'
''??=+=v ργγη
蜗轮为主动时
546.0538111tan )
62434538111tan(955.0tan )tan(955
.0='
''?'''?-'''??=-='γργηv
（7）通过对不同头数的蜗杆主动或是蜗轮主动时的效率计算，可知： 1）双头蜗杆的效率比单头蜗杆高；
2）相同条件下蜗杆主动的效率比蜗轮主动时的效率高。
92. 图示为双级蜗杆传动。已知蜗杆1、3均为右旋，轴I 为输入轴，其回转方向如图示。试在图上画出：
（1）各蜗杆和蜗轮的螺旋线方向；
（2）轴Ⅱ和轴Ⅲ的回转方向；
（3）蜗轮2和蜗杆3所受的各力。
解题要点：
（1）因蜗杆和蜗轮的螺旋线方向相同，故蜗杆1、3的导程角γ及蜗轮2、4的螺旋角β相同，且蜗杆与蜗轮的螺旋线均为右旋。
（2）轴Ⅱ的回转方向即为蜗轮2的回转方向n2；同理轴Ⅲ的回转方向为n4（图b）。
（3）蜗轮2和蜗杆3所受各力示于图b。
93. 蜗杆传动具有哪些特点？它为什么要进行热平衡计算？热平衡计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、噪声低和在一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，故需要进行热平衡计算。当热平衡计算不合要求时，可采取如下措施：
（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；
《机械设计基础》习题与答案 目录 第1章绪论 第2章平面机构的结构分析 第3章平面连杆机构 第4章凸轮机构 第5章间歇运动机构 第6章螺纹联接和螺旋传动 第7章带传动 第8章链传动 第9章齿轮传动 第10章蜗杆传动 第11章齿轮系 第12章轴与轮毂连接 第13章轴承 第14章联轴器、离合器和制动器 第15章回转体的平衡和机器的调速
第1章绪论 思考题 1．机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。 2．机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？ 3．零件与构件有什么区别？并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。 答：1、机器：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动； ③能实现能量、信息等的传递或转换，代替或减轻人类的劳动； 实例：汽车、机床。 机构：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动； 实例：齿轮机构、曲柄滑块机构。 机械是机器和机构的总称。 机构与机器的区别在于：机构只用于传递运动和力，机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功； 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体，是不可拆分的，构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件，也有可能是若干个零件组合而成，内燃机中的连杆，就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的，在制造中几个零件分别加工，装配成连杆后整体运动。通用零件，如齿轮、轴、螺母、销、键等。 第2章平面机构的结构分析 一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副，其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联，则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。 答：1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4．虚约束 二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度，并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由 度、虚约束请明确指出。
《机械设计基础》试题七答案 一、填空（每空1分，共20分） 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断。 二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分） （）1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆 （）2、一般来说， a 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承 （）3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A 。 （A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90° （）4、一个齿轮上的圆有 b 。 （A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 （C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆（D）分度圆，基圆和齿根
（）5、如图所示低碳钢的σ－ε曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。 （A）oab （B）bc （C）cd （D）de （）6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是 d 。 （A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量 （）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动（D）螺纹传动 （）8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系（D）太阳齿轮系 （）9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径（D）半径 （）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线（D）共轭齿廓 （ B ）11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化（D）带的磨损 （ D）12、金属抵抗变形的能力，称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度（D）刚度 （ B）13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。 （A）转动副(B) 高副 (C) 移动副（D）可能是高副也可能是低副 （ B）14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 （A）普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹（D）锯齿形螺纹 （）15、与作用点无关的矢量是 c 。 （A）作用力(B) 力矩 (C) 力偶（D）力偶矩 （）16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的 c 不同。 （A）轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l（D）横向线应变
蜗杆传动作业 一、作业P272#11-1:试分析如图所示蜗杆传动中各轴的回转方向，蜗杆轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。 答案见右图： 二、作业P272#11-3:设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动，传递功率P 1=5.0KW ，n 1=960r/min ，传动比i=23，由电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材料为20Cr ，渗碳淬火，硬度≥58HRC 。蜗轮材料为ZcuSn10P1，金属模铸造，蜗杆减速机每日工作8h ，要求工作寿命为7年（每年按300工作日计）。 解：（本题可参照P270例题设计解算） 1、选择蜗杆传动类型 GB/T10085-1988推荐采用ZI 和ZK 两种蜗杆（P239第3行），本题选择采用ZI 蜗杆（渐开线蜗杆） 2、按齿面接触疲劳强度进行设计（见P250倒数第10行起） 设计公式为：32 2][???? ? ?≥H P E Z Z KT a σ 1）确定作用在蜗轮上的转矩T 2 因传动比i=23不算大，为提高效率，并参考P244表11-1中推荐，蜗杆的头数采用2， 估计效率为η=0.75 则：)(8589602375.059550955095509550 11222Nm n i P i n P n P T =???====ηη 2）确定载荷系数K K=K A K βK V 查P253表11-5，取使用系数K A =1.15（有小冲击） 参照P253说明，因载荷平稳，取齿向载荷分布系数K β=1 参照P253说明，因运转较平稳，转速不高，取动载系数K V =1.1 ∴ K=K A K βK V =1.15×1×1.1=1.265 3）确定弹性影响系数Z E 参照P252说明，因是青铜蜗轮配钢蜗杆，故Z E =160MPa ? F 图中只示出了蜗轮2和蜗杆3所受力的方向，与之相配的蜗杆和蜗轮所受力与之相反（作用力和反作用力的关系）
一、 名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴： 二、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑 性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2） 与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴 器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×
二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿
蜗杆习题 一、填空 1、增加蜗杆头数可以___________效率。 2、在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越_________，自锁性越好。 蜗杆传动的主平面（又叫中间平面）是指__________________________________。 3、对于连续工作的闭式蜗杆传动，除计算强度外，还应进行_________________计算。 4、要求自锁的蜗杆传动，应取蜗杆头数Z1=_________。 5、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动的失效形式相类似，其中蜗杆传动最易发生 _____________失效。 6、蜗杆传动是用来传递两____________轴之间的回转运动。 7、蜗杆传动的主要特点是传动比大、低。 8、在中间平面内，普通蜗杆传动相当于____________________________的啮合传动。9．蜗杆传动中，主要的失效形式为、、和，常发生在上。 10．普通圆柱蜗杆传动中，右旋蜗杆与旋蜗轮才能正确啮合，蜗杆的模数和压力角在面上的数值定为标准。 11．蜗杆传动中，由于，需要进行热平衡计算，若不能满足要求，可采取，，措施。
12．闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括三个部分：、和。13．在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越，自锁性越。14．蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越·15．蜗杆传动时蜗杆的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向；蜗杆的角应等于蜗轮的螺旋角。 16．蜗杆传动强度计算中，只计算的强度，原因为。 二、选择题 1、在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率＿＿。 A、降低 B、提高 C、不变 D、或提高也可能降低 2、起吊重物用的手动蜗仟传动，宜采用＿＿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 3、在蜗杆传动设计中，蜗杆头数z1选多--些，则＿＿。 A、有利于蜗杆加工 B、有利于提高蜗杆刚度 C、有利于提高传动的承载能力
《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空（每空1分） T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。 T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线
位置。 T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。 T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。 T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数
机械设计基础复习题（一） 一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8．平键的工作面是两个侧面。( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。
蜗杆传动作业 姓名___ _______学号__________ 一 选择题 1 对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用 。 A. 较大的蜗杆直径系数 B. 较大的蜗杆分度圆导程角 C. 较小的模数 D. 较少的蜗杆头数 2 蜗杆传动中，是以蜗杆的 参数、蜗轮的 参数为标准值。 A. 端面 B. 轴向 C. 法向 3 蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 。 A. t21m m =a B. t21αα=a C. 21ββ= D. 21βγ=，螺旋相同 4 设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为 ，蜗轮材料为 ，以减小摩擦力。 A. 钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 非金属材料 5 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 。 A. 点蚀 B. 胶合 C. 轮齿折断 D. 磨损 6 下列蜗杆副材料组合中，有 是错误或不恰当的。 序号 蜗杆 蜗轮 1 2 3 4 5 40Cr 表面淬火 18CrMnTi 渗碳淬火 45钢淬火 45钢调质 zCuSn5Pb5Zn5 ZCuA110Fe3 ZCuSn10Pb1 ZG340—640 HT250 HT150 A. 一组 B. 二组 C. 三组 D. 四组 E. 五组 7 在标准蜗轮传动中，蜗杆头数一定，加大蜗杆特性系数q 将使传动效率 。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 增加或减小 8 在蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对 来进行的。 A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 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 9 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是。 A. 防止润滑油受热后外溢，造成环境污染 B. 防止润滑油温度过高使润滑条件恶化 C. 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降 D. 防止蜗轮蜗杆发生热变形后正确啮合受到破坏 10 图11-1所示蜗杆传动简图中，图转向是正确的。 图11-1 11 与齿轮传动相比，不是蜗杆传动的优点。 A. 传动平稳，噪声小 B. 传动比可以很大 C. 可以自锁 D. 传动效率高 12 蜗杆直径系数q(或蜗杆分度圆直径1d)值的标准化，是为了。 A. 保证蜗杆有足够的刚度 B. 提高蜗杆传动的效率 C. 利于蜗轮滚刀的标准化 D. 便于蜗杆刀具的标准化 13 蜗杆传动变位前后，蜗轮的节圆直径。 A. 不变 B. 改变 C. 不一定改变 D. 是否改变由设计者确定 14 蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是为了。 A. 加工方便 B. 提高精度 C. 节约有色金属 D. 减轻重量 15 已知图11-2中I轴的转向，欲提升重物W，则蜗杆螺旋线方向及蜗轮轮齿旋向应为。 A. 右、右 B. 右、左 C. 左、左 D. 左、右
《机械设计基础》试题库 一、填空题 （机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀 加工齿形的方法属法。 29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据选取。 31．渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工 出来的齿轮是齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为 齿轮。 34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于圆上的角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是：机构、 机构。 38．外槽轮机构由、和机架组成，其中拨盘作转动。 （机械零件部分）
《机械设计基础》考试题库 一、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 6. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 7. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 8. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 9. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 10. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 11. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 12. 渐开线的形状取决于（基）圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 14. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 15. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、 （塑性变形）和（轮齿折断）。 16. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 17. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 18. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 19. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 21. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 22. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固 游式）三种。 24. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构） 与（双摇杆机构）三种。 25. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 26. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分 称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 27. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 28. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 29. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单 元。 二、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除 去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 减速传动的传动比i ＜1。× 12. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越 大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、 简答题： 1. 机器与机构的主要区别是什么？ 2. 构件与零件的主要区别是什么？ 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质？极位夹角θ与急回性质有何关系？ 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？ 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？ 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？ 8. 齿轮为什么会发生根切现象？ 9. 何谓定轴轮系，何谓周转轮系？ 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？ 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题： 1. （B ）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。 Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B ）。 Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。 3. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B ）。 Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 4. 一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C ）。 Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速（B ）的轴上。 Ａ. 较低；Ｂ. 较高；Ｃ. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C ）。 Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 摆动导杆机构； Ｄ. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的（B ）来传递动力和运动的。 Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在（C ）位置。 Ａ. 主动杆与摇杆共线；Ｂ. 主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（C ）。 Ａ. 进入大带轮处；Ｂ. 离开大带轮处；Ｃ. 进入小带轮处；Ｄ. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D ）。 Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等； Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零； Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压力角分别相等。 Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案 (3) 三、选择电动机 (3) 四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5) 五、传动装置的运动和动力参数 (5) 六、确定蜗杆的尺寸 (6) 七、减速器轴的设计计算 (9) 八、键联接的选择与验算 (17) 九、密封和润滑 (18) 十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18) 十一、减速器附件的设计 (20) 十二、小结 (23) 十三、参考文献 (23)
一、课程设计任务书 2007—2008学年第 1 学期 机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计 设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计 完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
二、传动方案 我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下： 三、选择电动机 1、电动机的类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v， Y型。 2、电动机容量 工作机所需功率 w p KW Fv p w w 30 .1 96 .0 1000 5.2 500 1000 = ? ? = = η 根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96 .0 = w η。 电动机输出功率 d p η w d p p= 传动装置的总效率 4 3 3 2 2 1 η η η η η? ? ? = 式中， 2 1 η η、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表10-2 KW P w 3.1 =
《机械设计基础》课程试题库 一、填空题 1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下，选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时， V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4，蜗杆头数越少，自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力 ___作用，可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生 在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以 随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v 是为了 防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻 载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2，则不论 工作载荷 F 是否变化，螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中，带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性，是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度____减 小_____，接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗 杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径 d2）传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。
****学院 -- 学年第学期期考试试卷 课程：机械设计基础出卷人：考试类型：闭卷【√】 开卷【】适用班级： 班级学号姓名@ 得分 一、填空题（25分，1分/空） 1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 , 以AB杆为机架时，为机构； 以CD杆为机架时，为机构； 以AD杆为机架时，为机构。 3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。 4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。 5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。 二、问答题（16分，4分/题） 1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置为什么 2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙 3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么 4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施 三、# 四、计算题（49分） 1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分） 2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。 若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）
蜗杆传动习题 一、选择题 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/m B. q=d l m C. q=a/d l D. q=a/m 4 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 z，则传动效率。 5 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数 1 A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 提高，也可能降低 z，则滑动速度。 6 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数 1 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 增大也可能减小 z，则。 7 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数 1 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，宜采用的蜗杆。 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。 A. 40Cr B. GCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LY12 11 蜗轮常用材料是。 A. 40Cr B．GCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LYl2 12 采用变位蜗杆传动时。 A. 仅对蜗杆进行变位 B. 仅对蜗轮进行变位 C. 同时对蜗杆与蜗轮进行变位 13 采用变位前后中心距不变的蜗杆传动，则变位后使传动比。 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f v随齿面相对滑动速度的增大而。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 可能增大也可能减小 15 提高蜗杆传动效率的最有效的方法是。 z C. 增大直径系数q D. 减小直径系 A. 增大模数m B. 增加蜗杆头数 1