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齿轮与蜗杆转动(35题)

蜗杆传动（15）、齿轮传动（20）共计：35题

1．如图所示为一蜗杆起重装置。已知：蜗杆头数11=z ，模数5=m ，分度圆直径601=d ｍｍ，传动效率25.0=η，卷筒直径320=D ｍｍ，需要提起的重量

6300=G Ｎ，作用在手柄上的力280=F ，手柄半径180=l mm 。试确定：

蜗杆起重装置

(1) 蜗杆的齿数2z

(2) 蜗杆所受的轴向力1a F 的大小及方向； (3) 提升重物时手柄的转向。

解：（1）通过手柄施加给蜗杆的驱动转矩为：

mm N Fl T ??=?==411004.5180280

提升重物Ｇ所需要的蜗轮的转矩为：mm N D G T ??=?=?

=6210008.12

320

63002 由于1T 和2T 满足的关系式：ηi T T 12=，因此有：5025

.01004.510008.146

12=???==ηT T i

所以5012==i z z

（２）蜗杆所受的轴向力1a F 为：N mz T d T F F t a 8064222

2221===

-= 1a F 的方向水平向右。

（3）当提升重物时，蜗轮逆时针转动，蜗杆所受轴向力水平向右，由于蜗杆右旋，所以，

根据右手定则可以判断出手柄的转向为竖直向下（即从手柄端看为顺时针方向）。

2．如果所示为一升降机传动装置示意图。已知电动机功率KW P 8=，转速

min /9701r n =，蜗杆传动参数为11=z ，402=z ,mm m 10=，8=q ，

'''30207 =λ,右旋，蜗杆蜗轮副效率75.01=η。设整个传动系统的总效率为68.0=η，卷筒直径mm D 630=。试求：

升降机传动装置示意图

(b)

(1) 当升降机上行时，电动机的转向（在图中标出即可）； (2) 升降机上行时的速度v ； (3) 升降机的最大载重量Ｑ；

(4) 蜗杆所受的各分力的大小及方向（方向在图中标出即可）。

解：当升降机上行时，电动机的转向n 电如图（a ）所示。 (1) 因为传动比401401221====

z z n n i ，所以有：min /25.2440

970132r i n n n ==== 又因为卷筒3的线速度即为升降机上行的速度，所以：s m Dn v /8.01000

603

=?=π

(2) 升降机的最大载重量Q 为：N v Q 68008

.068

.0810001000=??==

ρη (3) 对蜗杆进行受力分析，其各分力的方向如图(b)所示。升降机工作时电动机对蜗杆1的驱

动转矩T 1为：m N n P

T ?=?=76.7810

55.91

1 蜗轮２所产生的转矩T ２为：m N i T T ?==2363112η 所以，蜗杆所受的各分力的大小为：

N mq T d T F t 19698101076.782223

1111=???=== N mz T d T F F t a 1181522222221===-=

N F F a r 430020tan 1231tan 11=?== α

3．如图所示机械传动系统，已知电机转向，试分析：（在图上画出或写出）

斜齿轮

(1) 为使II 轴所受的轴向力最小，确定两斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向。

(2) 确定蜗轮旋转方向和螺旋线方向。

(3) 画出II 轴上斜齿圆柱齿轮受力的三个分力的方向。 (4) 画出II 轴上锥齿轮受力的三个分力的方向。

解：

⑴ 首先由II 轴上锥齿轮3的轴向力指向大端，即水平向右，得到II 轴上斜齿轮2的轴向力水平向左，进而得到I 轴上斜齿轮1的轴向力水平向右，按照I 轴的转动方向，符合右手定则，故斜齿轮1的旋向为右旋，斜齿轮2的旋向为左旋。

⑵ 首先由III 轴上锥齿轮4的轴向力指向大端，即垂直向下，得到III 轴上蜗杆5的轴向力垂直向上，所以蜗轮6的切向力垂直向下，蜗轮即逆时针转动，按照蜗杆5的转向和轴向力的方向，符合左手定则，故蜗杆为左旋，蜗轮的旋向和蜗杆一致，也为左旋。所有答案见下图。

斜齿轮

４．图示为一重物提升装置传动系统图，图示电机回转方向为重物提升时的回转

方向。在重物提升时，根据受力和理性，试回答： (1)确定两个斜齿轮及蜗轮蜗杆的螺旋线方向；

(2) 并在图中标出各齿轮及蜗轮蜗杆所受各分力的方向。

=Z 1

解：

（1）轮1左旋，轮2及蜗杆z 3右旋，蜗轮z 4右旋。（2）见图

５．图示为斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动装置。已知：蜗杆的螺旋方向为右旋，其传动方向II n 如图，要求：

(1)欲使中间（II 轴）所受轴向力最小，决定蜗轮及斜齿轮1，2的轮齿螺旋线方向及各轴转向。

(2)图出斜齿轮2及蜗杆上各力（t F 、r F 、a F ）的方向。

解：

（1）齿轮2应该右旋，齿轮1应为左旋；齿轮2 转向即n ∏，齿轮1转向于n ∏相反；

（2）见图：

６．图示为一手动绞车，按图示方向转动蜗杆提升重物G 。要求： (1) 在图上画出蜗杆的螺旋线方向及用文字说明蜗轮的螺旋线方向；

(2) 在图上啮合点处画出各力的方向（圆周力F t ，径向力F r ，轴向力F a ）； (3) 若蜗杆自锁，反转手柄使重物Ｇ下降时，请说明蜗轮上各作用力方向的变化情况；

(4) 若已知：蜗杆头数z 1=2，直径系数q =8，蜗轮齿数z 2=60，m =8mm ，就算蜗杆、蜗轮的分度圆直径d 1，d 2及传动的中心距离a 。

解：

（1）蜗杆、蜗轮的螺旋线方向均为右旋（2）见图

（3）蜗轮上各作用力方向不变

（4）

1221288648604800.5()272d mq mm d mZ mm a d d mm

==?===?==+= ７．图示为某起吊装置中的阿基米德蜗杆——斜齿圆柱齿轮两极传动，蜗杆轮齿的螺旋方向为右旋，斜齿轮４与卷筒５固联成一体。

(1)试确定蜗轮轮齿的螺旋方向及起吊重物Ｐ时蜗杆的转动方向（说明并在图上画出）

(2)为使蜗轮与斜齿轮３的轴向力相反，试确定两个斜齿轮轮齿的螺旋方向； (3)若蜗杆头数z 1=1，蜗轮齿数z 2=40，蜗杆分度圆直径d 1=80mm ，蜗杆直径系数q=10，斜齿轮传动比ｉ34=3，蜗杆传动的效率4.0=η（其余运动件的功率损失忽略不计），卷筒5的直径D=300mm ，起吊重量P=10000N ，试求蜗轮端面模数m 、蜗杆传动中心距a 及起重时蜗杆所需的输入转矩T1的大小；

(4)根据轴的受栽情况，试分析轴II 、轴III 分别属于哪种类型的轴；

(5)若蜗杆传动能自锁，试画出重物P 停在空中时（蜗杆上没有驱动力）蜗轮所受的圆周力F a 及轴向力F a2的方向。

重物p

卷筒5

斜齿轮4

III II

斜齿轮3蜗杆1

蜗轮2

解：

（1）蜗轮轮齿的螺旋方向为右旋，起吊重物时蜗杆顺时针转动。（2）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。（3）

1112112341123480810

0.5()0.5(80840)2002

3001000031250220.4403

d d mq

m mm q a d mz mm D

T i i P D P T N mm

i i ηη==

===+=?+?=???=

???===??????

（4）轴II 、III 均属于转轴（5）见图

８．图示蜗杆传动装置，z 1=2，m =4mm ，蜗杆分度圆直径d 1=40mm ，蜗轮齿数z 2=48；蜗杆主动，转速n1=960r/min ，蜗杆功率Ｐ1=10KW ，当量摩擦系数fv=0.08，压力角 20=α，求：（1）蜗轮转向；（2）啮合效率η；（3）蜗轮受力的大小与方向（用图示）。

解：

⑴ 蜗轮转向为顺时针方向。

⑵ 啮合效率：tan tan()

v λ

ηλρ=

11arctan arctan 0.08 4.57442

arctan

arctan 11.3140

tan11.31

70.29%

tan(11.31 4.574)

v v f mz d ρλη==≈?==≈∴=

≈+ ⑶

61126212212212229.551010/960

49744048

70.29%9.551010/96016781742

221674174

17481448tan 17481tan 206363t a t a r r t T F F N

mq T i T N mm

T F F N

d F F F N

ηα???=-==≈==????≈??=-==≈?=-=?=?≈ 蜗轮受力方向如图示。

９．图示起重卷筒，由蜗杆传动——斜齿轮传动驱动卷筒吊起重物Ｗ。已知大齿

轮４的螺旋线方向和提升重物Ｗ的运动方向如图示。完成下列问题： (1)(将传动简图画在答题纸上，在图上标答案)为了使II 轴上蜗轮２与斜齿轮３的轴向力能相互抵消一部分，试确定：１）蜗杆２和蜗杆１的螺旋线方向；２）蜗杆１的转向；

３）蜗轮２和小斜齿轮３在啮合点所受各分力的方向。

解：

（1）①蜗轮2和蜗杆1的螺旋线方向均为右旋

②蜗杆1的转向为顺时针方向 ③见图

（2）相当于齿轮4为主动轮，蜗轮转向相反了，但蜗轮所受各分力方向不变

10. 图示手动提升结构，已知重物Ｇ＝20KN ，滚筒直径Ｄ＝200mm ，齿轮齿数z 1=20，z 2=60,蜗杆头数z 3=1，蜗轮齿数z 4=60，手柄Ａ的转动半径R =160mm ，齿轮传动效率97.01=η，蜗杆传动效率4.02=η，不计轴承效率，试求：

(1)按顺时针转动手柄A 能提升重物，设计蜗杆旋向（在图上画出）； (2)为使II 轴轴向力小，合理确定斜齿轮1和2的旋向，画出齿轮1的受力方向； (3)求升起重物时作用在手柄上的驱动力F 。

解：（1）蜗杆应为右旋

（2）见图。齿轮2为右旋。

（3）

1234122

D FR i i G

ηη????= 12341792(/)(/)0.970.4

F N R z z z z =

≈??

11．图示为一传动系统，已知动力从锥齿轮1输入，沃伦转向如图所示。试判断： (1) 指出蜗轮4的齿向及锥齿轮1的转动方向；

(2) 标出锥齿轮1、2啮合处及蜗轮4、蜗杆3啮合处各个力的方向。

解：（1）蜗轮4

旋向为左旋，齿轮1转向箭头方向向右。（2）见图

12．齿轮与蜗杆传动如图所示

已知：输入轴转速n 1=960r/min,输入功率P=3KW ，齿轮齿数Z 1=21，Z 2=62，法向模数m n =2.5mm,分度圆螺旋角?=849725.8β，蜗杆头数Z 3=2，蜗轮齿数Z 4=40，

模数m=6mm ，蜗杆直径系数q=10，当量摩擦角ρ′=2°。试求： ⑴计算大斜齿轮圆柱齿轮上的3个分力的大小；

⑵计算蜗杆传动的啮合效率（忽略齿轮传动的啮合效率及轴承效率），求蜗轮轴上的输出转矩。

Ⅱ

12题图

解答：⑴mm N n P T ??=??=?=4611

611098.2960

31055.91055.9

mm z m d n 13.53849725.8cos 21

5.2cos 11=?

?==

β 所以齿轮2各分力2t F 、2r F 、2a F 分别为

N d T F F t t 31121012.1/2?===

N F F F F t n t r r 311121041.0cos /20tan cos /tan ?=?===ββα

N F F F t a a 31121017.0tan ?===β

⑵mm N T Z Z T i T ??=??==

=441121122108.81098.221

62 导程角γ为2.010

tan 3===

q Z γ 8454.0tan tan )

tan tan 1tan tan(tan 2=+-=+='

''β

γβγγβγγη（） mm N i T T ??=??

?==641341049.18454.02

108.8η 13. 如图所示蜗杆传动中，标出未注明的蜗轮的螺旋线旋向、蜗轮转向，并绘出蜗杆蜗杆传动中蜗杆的三个分力方向。

13题图

分析：蜗轮的螺旋线旋向、蜗轮转向及蜗杆传动中蜗杆与蜗轮齿合点处三个分力方向的判断是试题的重要考查内容。

该题中，蜗杆为左旋，根据左手定则可以判断出蜗杆所受轴向力垂直指向纸外；径向力指向其回转中心；圆周力与其回转方向相反，即指向左侧。

由蜗杆轴向力与蜗轮圆周力大小相等、方向相反的关系可知蜗轮转向，从左向右看为顺时针方向；蜗轮轴向力与蜗杆圆周力大小相等、方向相反，即从前往后看为水平指向右侧，根据左右手定则其选项应为右旋，而蜗轮为从动轮，故其旋向应为左旋。解答:如图

14．有一闭式普通圆柱蜗杆传动如图所示。已知模数m=8mm ，蜗杆分度圆直径

mm d

801

=，蜗杆头数41=z ，蜗轮齿数462=z ，蜗轮轴转矩

mm N T ??=106

263.1，蜗杆转速，m in /14601r n =，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数03.0'=f ，每日两班制工作，每年按250个工作日计算。试求：

14题图

（1）蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向和作用在蜗杆及蜗轮上诸力的大小和方向（各用三个方向的分力表示）；

（2）该传动的啮合效率及总效率；

（3）该传动三年中功率损耗的费用（工业用电按每千瓦1元计算）。

解答：（1）蜗杆转向和诸力方向如图所示。

蜗轮轮齿的旋向同蜗杆相同，故为右旋；（2）求传动的啮合效率和总效率导程角γ为 4.080

84tan 111=?===

d m z q z γ 当量摩擦角'

arctan arctan f f ==υυ?

所以啮合效率为

919.003

.04.0)

03.04.01(4.0tan tan )tan tan 1(tan )tan(tan 1=+?-?=+-=+=

υυυ?γ?γγ?γγη

考虑轴承效率2η与搅油效率3η，取3η2η=0.96，则该蜗轮传动的总效率η为

882.096.0919.0321=?==ηηηη

（3）求蜗轮蜗杆的受力大小

由已知条件得mm mz d 36846822=?==

5.114

4612===

z z i mm N i T T ?=??==160702882

.05.111063.1621η

作用在蜗杆和蜗轮上诸力的大小为

N d T F F a r 401880

160702

221121=?==

= N d T F F a r 8859368

1063.1226

2212=??===

N F F F a r r 322420tan 8859tan 121==== α

（4）该传动三年中功率损耗的费用输入功率为kW n T P 57.241055.91460

1607021055.96

6111=??=?=

总费用D 为12.347911)882.01(57.248225031)1(1=?-?????=?-=ηtP D 元

15.例图（a ）所示为普通圆柱蜗杆传动。已知m=8mm ，mm d 631=，21=z ，21=i ，蜗杆转速m in /14501r n =，弹性系数MPa Z E 160=，，载荷系数K=1.1。传动效率78.0=η，工作寿命为10000h ，蜗轮材料为铸锡磷青铜（110P S ZC n u ），基本许用接触应力[]a HD MP 200=σ，寿命系数87/10N K HN =（其中N 为应力循环次数），

该蜗杆传动应满足的强度条件为[]H E z d m KT Z σ≤)/(92

2122。

试计算该蜗杆传动所能传递的功率1P ，作用在蜗杆和蜗轮上三个分力的大小，并在图上标出蜗杆的转动方向和各分力的方向。

解：（1）确定许用接触应力[]H σ。应力循环次数

711014.41000021

1450

601000060?=?=??

=i n N 故寿命系数

84.0)1014.4/(10/1087787=?==N K HN

[][]MPa K HO HN H 16820084.0=?==σσ

（2）求该传动所能传递的功率1P

4222112=?==iz z

由[]H E z d m KT Z σ≤)/(92

212

2得

[]mm N K z d m Z T E

H ??=????=≤52

222

21221092.71

.1942638)160168(9)(σ

mm N i T T ??=??==552110484.078

.0211092.7η

该传动所能传递的功率

kW n T P 35.71055.91450

10484.01055.96

56111=???=?=

（3）作用在蜗杆和蜗轮上各分力的大小

N d T F F a t 153********.0225

1121=??===

N d T F F a t 471242

81092.7225

2212=???===

N F F F a r r 171620tan 4714tan 121=?=== α

（4）蜗杆转动方向及蜗杆和蜗轮上各分力的方向如图（b ）所示

齿轮传动（20题）

1．图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器，第一级斜齿轮的螺旋角1β的旋向已给出。 (1)为使II 轴轴承所受轴向力较小，试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向，并画出轮2、轮3所受轴向力、径向力及圆周力的方向。

(2)若已知第一级齿轮的参数为：191=z ，852=z ，mm m 5=， 20=n α，

mm 265=α，１轮的传动功率KW P 25.6=，m in /2751r n =。试求１轮所受各力

的大小。

I II

III

输入1

解： (1)第二级齿轮传动中，3齿轮应为右旋，4齿轮应为左旋。

(2)

a z z m n =+βcos 2)(21 1477.112)

(arccos 21≈+=a

z z m n β

mm N n p T ?≈??=?=04621727525.6105.95105.955

115

1 mm z m d n 827.96cos 1

1≈=

N d T F t 44832111≈=

N F F n t r 1663tan 11≈=βα N F F t a 883tan 11≈=β

n 3

t F 3

r F 3

a F 2

t F 2

a F 2

r F II

题1答图

2．图示二级标准斜齿圆柱齿轮减速传动，I 轴为输入轴，III 轴为输出轴。已知：高速级齿轮齿数z 1＝44，z 2=94，模数mm m n 5.212=；低速级齿轮z3=43，z4=95，模数mm m n 5.334=，齿轮４的螺旋角 94=β（左旋）。试确定：(1)齿轮1、2、3的齿轮旋向，使轴II 上齿轮2、3的轴向力抵消一部分；(2)轴II 上齿轮2、3的轴向力完全抵消时的螺旋角2β。（注：斜齿轮轴向力计算公式为βtan t a F F =，其中F t 为圆周力）

III

解：(1) 2、3轮为右旋，1轮为左旋； (2) 44

941212==

z z i 12i T T II I = 443

3443333cos tan 2tan 2tan ββββ???=?=

?=z m T d T F F n II

II t a 1112

1121111121cos tan 2tan 2tan ββββ???=?=

?=-=i z m T d T F F F n II

t a a 当 32a a F F =-时，2、3轮轴向力完全抵消，则

34112112sin 2sin 2ββ??=???z m T i z m T n II

n II

9sin 43

5.394

5.2sin sin 4334121121???=????=ββz m i z m n n

14.1412≈=ββ

3．一单级标准直齿圆柱齿轮减速器，已知齿轮模数m=5mm ，大小齿轮的参数分别为：齿数z 1=25，z 2=60，许用弯曲应力：MPa F 320][1=σ，MPa F 300][2=σ。试问：

(1)哪个齿轮的弯曲疲劳强度高？

(2)若算得小齿轮的齿根弯曲应力MPa F 3101=σ，判断两个齿轮的弯曲疲劳强度是否足够。

(3) 若2.1=d φ，载荷系数，求由弯曲疲劳强度决定的减速器能传递的最大转矩。附：

MPa z m Y Y KT F d Sa

Fa F ][22

31σφσ≤=

解： (1)

[]013018.0320

.162.21

1=?=

F Sa Fa Y Y σ

[][]1112

2013148.0300

.128.2F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ>=?=

小齿轮弯曲疲劳强度高。 (2) )()(221121Sa Fa Sa Fa F F Y Y Y Y =σσ

[]2

2112212/5.293)59.162.2(73.128.2310)()(F Sa Fa Sa Fa F F mm N Y Y Y Y σσσ<≈???==

[]121/310F F mm N σσ<=

两个齿轮的弯曲疲劳强度都足够。

(3) 由(1)知小齿轮弯曲疲劳强度高，应以大齿轮来计算最大转矩。

[]22132212)()2(F d Sa Fa F z m Y Y KT σφσ≤=

[]Nm

Y KY z m T Sa Fa F d 8.2376)73.128.25.12)3002552.1()2()(232222131≈??????=≤σφ

4. 某齿轮变速箱中有两对标准直齿圆柱齿轮、双联主动齿轮1、3可分别与从动齿轮2、4相啮合，各齿轮齿数如图所示，各齿轮的材料、热处理硬度、模数均相同，主动轮输入转矩1T 不变。试问：

(1)当两对齿轮接触宽度相同时3412b b =，列式说明哪一对齿轮接触疲劳强度高。 (2)当齿轮对1、２的接触宽度mm b 3012=时，且两对齿轮要求弯曲疲劳强度相等，齿轮对3、４的接触宽度应为多少？

直齿锥齿轮传动计算例题

例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选用标准直齿锥齿轮齿轮传动，压力角取为20°。（2）齿轮精度和材料与例题10-1同。（3）选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8，取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-29）试算小齿轮分度圆直径，即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。查得区域系数查得材料的弹性影响系数。 [] 由图由式（，由图10-23查取接触疲劳寿命系数取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-14）得取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即

2）试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度（降低了一级精度） ④由表由此，得到实际载荷系数 3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计（1）由式（10-27）试算模数，即

1）确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算由分锥角由图由图由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为由图取弯曲疲劳寿命系数，由式（10-14）得因为大齿轮的大于小齿轮，所以取 2)试算模数。 =1.840mm

第4章蜗杆传动_题目及答案

第四章蜗杆传动一、简答题：（1）在材料铸铁或MPa b 300>σ的蜗轮齿面接触强度计算中，为什么许用应力与齿面相对滑动速度有关？（2）说明蜗杆头数1z 及蜗轮齿数2z 的多少对蜗杆传动性能的影响？（3）闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？（4）蜗杆传动有哪些特点？应用于什么场合？（5）蜗杆导程角γ大小不同时，其相应的蜗杆加工方法有何特点？蜗杆传动以什么面定义标准模数？（6）为什么要引入蜗杆直径系数？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度、啮合效率及尺寸有何影响？（7）蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？（8）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？（9）为什么蜗杆传动只计算蜗轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？许用应力如何确定？（10）蜗杆传动的热平衡如何计算？可采用哪些措施来改善散热条件？二、填空题：（1）减速蜗杆传动中，主要的失效形式为、、，常发生在。（2）普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是和。（3）有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知21=z ，8=q ，422=z ，中间平面上模数mm m 8=，压力角020=α，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径=1d mm ，传动中心距=a mm ，传动比=i 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线角升γ=arctan 蜗轮为旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角

β= 。（4）蜗杆传动中，蜗杆导程角为γ，分度圆圆周速度为1v ，则其滑动速度s v 为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易发生和。（5）两轴交错角为090的蜗杆传动中，其正确的啮合条件是，和（等值同向）。（6）闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括三个部分：，和。（7）在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好，一般蜗杆头数取=1z 。（8）阿基米德蜗杆传动在中间平面相当于与相啮合。（9）变位蜗杆传动只改变的尺寸，而尺寸不变。（10）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 一定时，增大直径系数q ，则蜗杆刚度；若增大导程角γ，则传动效率。（11）蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生齿面失效，热平衡计算的条件是单位时间内等于同时间内的。（12）蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数262>z 是为了；802

齿轮传动习题3答案

第15章齿轮传动(第三次作业) 1.齿轮传动的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合和齿面磨损等。 2. Y fs是复合齿形系数，其值只与齿形有关，与模数无关。 3.在齿轮传动中，主动轮所受的切向力（圆周力）与其转向相反，而从动轮所受的切向力（圆周力）与其转向相同。 4.齿轮的结构型式有：齿轮轴，实心式，腹板式，轮辐式等。一般小齿轮的宽度与大齿轮相比要宽5mm左右，原因是保证齿轮在全齿宽啮合。 5.在强度计算时，齿宽系数是大齿轮的齿宽与小齿轮的分度圆直径之比，且按大齿轮的齿宽计算。 6.在齿轮传动中，大小齿轮互相对应的齿面点的接触应力是相等的，大小齿轮的齿根最大弯曲应力是不等的。是指作用在小齿轮上的转矩。 7. 齿轮传动强度计算公式中的转矩T 1 8.模数m、齿数z与分度圆直径三者的关系式为d＝ mz 。当d一定时，模数m越大，齿数z就越少，轮齿就越大，因此轮齿的抗弯承载能力也越高。 9.对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当采用同样钢材来制造时，一般为 C 处理。 A.小齿轮淬火，大齿轮调质 B.小齿轮淬火，大齿轮正火 C.小齿轮调质，大齿轮正火 D.小齿轮正火，大齿轮调质 10. 对于齿面硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般 A 。 A.先按接触疲劳强度计算 B.先按弯曲疲劳强度计算 C.先按磨损条件计算 D.先按胶合条件计算 11. 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀损坏，通常首先发生在 D 。 A.靠近齿顶处 B.靠近齿根处 C.靠近节线的齿顶部分 D.靠近节线的齿根部分 12. 开式齿轮传动主要失效形式是 C 。 A.轮齿折断 B.齿面点蚀 C.齿面磨损 D.齿面胶合 13.当齿轮的齿面硬度>350HBS且齿心强度较低时，常按 A 进行设计。 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面接触静强度 D.齿根弯曲静强度 14. 圆柱齿轮传动中，当齿轮材料、齿宽和齿数相同时， A 越大，弯曲强度越高。 A.模数 B.材料弹性模量 C.齿高 D.弯曲疲劳次数 15. 若齿轮传动的传动比、中心距及齿宽不变，增加两轮的齿数和，则轮齿弯曲强度 C ，接触强度 B 。 A.提高 B.不变 C.降低 D.先提高后降低，有一极大值 16. 以下哪种做法不能提高轮齿接触承载能力 A 。

机械设计齿轮传动设计答案解析

题10-6 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器, 第一级斜齿轮的螺旋角 1 β的旋向已给出。（1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向, 并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。（2）若已知第一级齿轮的参数为:Z 1 =19,Z 2 =85,m n =5mm,0 20 = n α,a=265mm, 轮1的传动功率P=,n 1 =275 r/min。试求轮1上所受各力的大小。解答: 1．各力方向：见题解10-6图。 2．各力的大小：m N 045 . 217 m N 275 25 .6 9550 9550 1 1 1 ? = ? ? = ? =n P T 148 . 11 , 9811 .0 265 2 ) 85 19 ( 5 2 ) ( cos2 1 1= = ? + ? = + =β β a z z n m ； mm 83 . 96 cos 1 1 = =β z n m d； N 883 tan , N 1663 cos tan , N 4483 2000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = = = = = =β β α t a t r t F F n F F d T F ；题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋; 力的方向见题解10-7图。题解题

↓ 题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n 1 =730 r/min,n 2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。（建议两轮材料都选用硬齿面）解题分析：选材料→确定许用应力→硬齿面，按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。 1. 选材料大、小齿轮均选用20CrMnTi 钢渗碳淬火（[1]表11-2），硬度为56～62HRC ，由[1]图 11-12 和[1]图11-13查得：MPa 1500,MPa 430lim lim ==H F σσ 2.按轮齿弯曲疲劳强度进行设计（1）确定FP σ 按[1]式（11-7 P227）计算，取6.1,2min ==F ST S Y ；齿轮的循环次数： 8111038.41000017306060?=???==at n N ,取11=N Y ,则: 538MPa MPa 16 .124301m in lim 1=??== N F ST F FP Y S Y σσ （2）计算小齿轮的名义转矩T 1

12-蜗杆传动-题目和答案

第七章蜗杆传动一、简答题：（1）在材料铸铁或MPa b 300>σ的蜗轮齿面接触强度计算中，为什么许用应力与齿面相对滑动速度有关？（2）说明蜗杆头数1z 及蜗轮齿数2z 的多少对蜗杆传动性能的影响？（3）闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？（4）蜗杆传动有哪些特点？应用于什么场合？（5）蜗杆导程角γ大小不同时，其相应的蜗杆加工方法有何特点？蜗杆传动以什么面定义标准模数？（6）为什么要引入蜗杆直径系数？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度、啮合效率及尺寸有何影响？（7）蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？（8）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？（9）为什么蜗杆传动只计算蜗轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？许用应力如何确定？（10）蜗杆传动的热平衡如何计算？可采用哪些措施来改善散热条件？二、填空题：（1）减速蜗杆传动中，主要的失效形式为、、，常发生在。（2）普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是和。（3）有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知21=z ，8=q ，422=z ，中间平面上模数mm m 8=，压力角020=α ，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径=1d mm ，传动中心距=a mm ，传动比=i 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线角升γ =arctan 蜗轮为旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角β= 。（4）蜗杆传动中，蜗杆导程角为γ，分度圆圆周速度为1v ，则其滑动速度s v 为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易发生和。（5）两轴交错角为0 90的蜗杆传动中，其正确的啮合条件是，和

齿轮传动计算题(带答案)

第四章齿轮传动计算题专项训练（答案）；1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆d；2、已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主；3、有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=20；4、某传动装置中有一对渐开线；5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=2；解:144=4/2(Z1+iZ1)Z1=18Z2；d 1=4*18=72d2=4*54=216 第四章齿轮传动计算题专项训练（答案） 1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆da=304mm。试计算其分度圆直径d、根圆直径df、齿距p以及齿高h。 2、已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主动齿轮转速n1=750r/mi n，中心距a=240mm，模数m=5mm。试求从动轮转速n2，以及两齿轮齿数z1和z 2。 3、有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200， Z1=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？（2）中心距a=？（3）齿距p=？答案： n2=480 a=7 5 p=6.28 4、某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿数z1=24，齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。解： 78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1 +z2) 135=3/2(24+z2) z2 =66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i =66/24=2.75 5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i12 =3，中心距a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。

蜗杆斜齿轮传动的设计方法

蜗杆斜齿轮传动的设计方法发表时间：2018-08-07T12:05:58.323Z 来源：《知识-力量》2018年9月上作者：陈远琴[导读] 对蜗轮副啮合与圆柱斜齿轮和蜗杆啮合进行对比分析，提出在传动载荷不大的情况下将蜗轮替换成圆柱斜齿轮的运用，并分析提出斜齿轮加工优势及装配优势，最后通过实例举证斜齿轮替代蜗轮在现实中的运用。（贵州群建精密机械有限公司，贵州省遵义市 563003）摘要：对蜗轮副啮合与圆柱斜齿轮和蜗杆啮合进行对比分析，提出在传动载荷不大的情况下将蜗轮替换成圆柱斜齿轮的运用，并分析提出斜齿轮加工优势及装配优势，最后通过实例举证斜齿轮替代蜗轮在现实中的运用。关键词：斜齿轮蜗轮副中心高 1、引言蜗轮副减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换将电机的转速减速到所需要的转速，并得到较大转矩的机构。在传递动力与运动的机构中应用范围相当广泛。加工蜗轮时理论上应使用专用的蜗轮滚刀，由于蜗轮规格较多，在实际工作中往往因为没有专用的滚刀，而用其他相近的滚刀代替，如飞刀等，但是这个加工带来了麻烦。因而在蜗轮副传递载荷不大的情况下可以用斜齿轮替代蜗轮，可以将加工简单方便化。 2、蜗轮副啮合与斜齿轮和蜗杆啮合情况分析在蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆是以轴向模数为标准值，蜗杆的端面齿形有阿基米德螺旋线和延长渐开线以及渐开线三种状态，而蜗杆与圆柱斜齿轮啮合时，斜齿轮以法向模数和法相齿形角为标准值，所以蜗杆也多以法向模数和法向齿形角为标准值，蜗杆端面齿形时延长渐开线，我们通常称作Zn型蜗杆，所以斜齿轮替代蜗杆主要以法向模数为标准值来设计斜齿轮。图一是蜗杆和蜗轮的啮合示意图，图中蜗杆轴向齿距Px=BC=AC’=πM，蜗轮端面齿距Pt=πM，Px=Pt。图二是蜗杆与斜齿轮啮合，图中斜齿轮的法向齿距Pn2=πMn，蜗杆法向齿距Pn1=BD=AD’=πMn，当Pn1=Pn2=πMn时他们才能正确啮合。 M………………………………蜗杆轴向模数（蜗轮端面模数） Mn………………………………………………………法向模数一般蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆受其直径系数q的限制，变化较大，与之啮合的蜗轮也将因为没有相应的蜗轮滚刀而不便加工，且中心距的要求准确及加工成型的蜗轮副配对斑点等高要求，蜗杆的中心线应该与蜗轮中心平面重合，及△L越小越好（如图一）否则不能达到最佳啮合状态，会造成啮合噪音增加，磨损加快等不利现象发生，故加工蜗轮时需要专用的蜗轮滚刀，若无专用滚刀而是用飞刀加工，机床必须要有切向刀架，操作麻烦，效率较低，通常不建议用该种方法加工蜗轮。而蜗杆与斜齿轮啮合时，就不受蜗杆直径系数q的限制，中心距可以根据速比和刚度而定，加工斜齿轮相对于蜗轮较方便，不需要专用的蜗轮滚刀，并且加工斜齿轮可以通过剃齿，磨齿等工艺来对齿面精度进行提高，以达到提高减速器精度的目的，另外蜗杆对圆柱斜齿轮的轴向位置没有严格的要求，安装和拆卸都比较方便。[2] 3、实例举证 3.1、蜗轮副减速器状态

机械设计习题 (1)齿轮

一、选择题 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是＿C＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损或轮齿疲劳折断 D、轮齿塑性变形 2、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＿A＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损 D、轮齿疲劳折断 3、45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为＿B＿。 A、HRC＝45~50 B、HBS=220~270 C、HBS=160~180 D、HBS=320~350 4、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为＿C＿。 A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿 B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿 C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿 D、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火 5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是＿D＿。 A、45号钢 B、ZG340~640 C、20Cr D、20CrMnTi 6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在＿A＿。 A、跑合阶段 B、稳定性磨损阶段 C、剧烈磨损阶段 D、齿面磨料磨损阶段 7、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般＿D＿。 A、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C、只需按接触强度设计 D、只需按弯曲强度设计 8、一对标准直齿圆柱齿轮，已知z1=18，a2=72，则这对齿轮的弯曲应力＿A＿。 A、sF1>sF2 B、sF1

机械设计蜗杆习题与参考答案

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 5在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数 z，则传动效率。 1 A.提高 B.降低 C.不变 D.提高，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 z，则滑动速度。 1 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，减少蜗杆头数 z，则。 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.40CrB．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

(完整版)齿轮传动习题含答案

齿轮传动一、选择题 7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．45钢齿面高频淬火 D ．铸钢ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。 A ．不变 B ．增为原应力的2倍 C ．增为原应力的4倍 D ．增为原应力的16倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计 C ．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D ．只需按弯曲强度设计。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。

齿轮蜗杆计算

蜗轮蜗杆设计要点 1.蜗轮(或斜齿轮)螺旋角β与蜗杆螺旋升角λ大小相等方向相同. 即β=λ+β=+λ 2压力角相等: α1=α2 3中心距A=(d1+d2)/2+放大间隙. 图1. 蜗轮蜗杆传动 4 蜗轮蜗杆传动与模数关系 (A) 如果蜗轮为直齿: m1=m2 公式(1) (B)如果蜗轮为斜齿:其模数为法向模数即m n. 而蜗杆模数为轴向模数,轴向模数等于斜齿轮的端面模数: m端=m轴 (C)斜齿轮法向模数与其端面模数的换算关系如下: m法=m端cosβ公式(2) 5速比: i=蜗轮齿数/蜗杆头数=Z2/Z1 公式(3) 单头蜗杆转一圈,蜗轮转一个齿. 双头蜗杆转一圈,蜗轮转二个齿. 6.齿厚减薄量: 一般的齿轮设计都要求将齿厚减薄,对于大模数(m>1)的齿轮,我们在手册中可以查到.但对于(m<1)小模数齿轮我们没有相关的手册,因此根据经验我们约定如下: (1):蜗杆的法向齿厚减薄0.07~0.08; （用公差控制） (2)蜗轮: 直齿齿厚减薄0.02~0.03, （用公差控制）斜齿齿厚不变. 7. 齿轮的当量齿数Z当与其齿数Z2的关系: Z当= Z2/COS3β公式(4)

表1:标准直齿轮尺寸计算当齿轮m和z已知时,从表1中可计算出有关尺寸. 例: 如附图1所示: 已知m=0.6 z=18 d分=mz=0.6*18=10.80 d顶=m(z+2)=0.6*(18+2)=12.00 d根=m(z-2.5)=0.6(18-2.5)=9.30 标准斜齿轮的计算由查表2可计算出斜齿轮的有关尺寸例: 已知m=0.6 α=20°β=10°右旋. (附图1中的斜齿轮) d分=m法*z/cosβ=0.6x26/cos10°=15.84 d顶=d分+2m=15.84+2*0.6=17.04 取17.04 -0.03 d根=d分-2*1.25m=15.84-2*1.25*0.6=14.34

《机械设计基础》试题库_蜗杆传动

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. L Y12 11 蜗轮常用材料是。 A. 40Cr B．GCrl5

C. ZCuSnl0P1 D. L Yl2 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

齿轮传动习题集+答案

齿轮传动例1 二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器，一般应将锥齿轮传动放在高速级。其原因是：低速级的转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R 和模数m 大时，加工困难，制造成本提高。例3 一对闭式直齿圆柱齿轮传动，已知：z 1= 25，z 2 = 75，m = 3 mm ，d φ= 1，小齿轮的转速 n =970 r/min 。主从动轮的][H σ 1 = 690 MPa ，][H σ 2 = 600 MPa ，载荷系数K = 1.6，节点区域系数Z H = 2.5，材料弹性系数Z E = 189.8 MPa ，重合度系数εZ =0.9，是按接触疲劳强度，求该齿轮传动传递的功率。提示：接触疲劳强度校核公式为 ][ )1(2211H H E H u bd u KT Z Z Z σσε ≤+= 解：由已知条件： u = z 2 / z 1 = 75/25 = 3 d 1 = m z 1 = 3×25 = 75 mm b =φd d 1 = 1×75 = 75 mm 因为大齿轮的许用接触应力较低，故按大齿轮计算承载能力： )1(2][212 21+???? ? ??=u K u bd Z Z Z T E H H εσ )13(6.12375759.08.1895.260022 +????? ?? ? ????== 195182 Nmm = 195.182 Nm 齿轮传动所能传递的功率为： =??=?=30 970 182.1953011ππn T P 19826 W = 19.826 kW

渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动试验分析_刘舸

收稿日期:2006-05-20 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50175112);欧盟Asia -link 资助项目(ASI /B7-301/98/679-023);欧盟Asia IT &C 资助项目(ASI /B &-301/3252-099/71553). 作者简介:刘舸(1972-),男,重庆人,硕士,主要从事蜗杆蜗轮传动研究;苏代忠,男,教授,博士生导师,联合国信息科学院院士,主要从事机械传动理论与设计、CAD /CAM /CAE 和人工智能等方面研究. 【机械工程】渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动试验分析刘　舸1 ,苏代忠 2,3 ,彭文捷 3 (1.重庆工学院,重庆400050;2.诺丁汉特伦特大学机械传动研究室,英国诺丁汉; 3.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044) 摘要:圆柱蜗杆斜齿轮传动是在传统的蜗杆蜗轮传动中用斜齿轮取代蜗轮而形成一种新的蜗杆传动形式.采用机械传动试验台对蜗杆斜齿轮传动与蜗杆蜗轮传动进行传动效率的比较试验,通过结果分析了圆柱蜗杆斜齿轮传动代替蜗杆蜗轮传动中的可行性.关　键　词:蜗杆蜗轮传动;蜗杆斜齿轮传动;机械传动试验台;传动效率中图分类号:TH132 文献标识码:A 文章编号:1671-0924(2006)08-0034-04 Experimental Analysis of an Involute Cylindrical Worm Helical Gear Transmission LIU Ge 1,SU Dai _zhong 2,PENG Wen _jie 3 (1.Chongqin g Institute of Technology ,Chongqing 400050,China ;2.Research Section for M echanical Trans mission , Nottingham Trent University ,Nottingham ,UK ;3.State Key Laboratory of Mechanical Transmission , Chonqing University ,Chonqing 400044,China ) A bstract :Involute cylindrical worm _helical gear transmission is to use helical gears to replace worm wheels in traditional worm wheel transmission so as to form a new worm transmission .Using mechanical transmission test table to carr y out comparative test bet w een the wor m helical gear transmission and wor m wheel transmis -sion ,this paper analyzes the feasibility of replacing worm wheel transmission with c ylindrical wor m helical gear transmission .Key words :worm wheel transmission ;wor m helical gear transmission ;mechanical transmission testing table ;transmission efficiency 0　引言蜗杆蜗轮传动用于传递交错轴之间的动力和回转运动,其中渐开线圆柱蜗杆蜗轮传动应用最为广泛.渐开线圆柱蜗杆蜗轮传动除了具有普通圆柱蜗杆的优点(传动可以实现大传动比,而且工作平稳、噪声小,必要时,还可以做成自锁)外,还具有蜗杆齿面可以磨削、齿面强度大、精第20卷　第8期Vol .20　No .8重　庆　工　学　院　学　报Journal of Chongqing Institute of Technology 2006年8月Aug .2006

机械设计基础齿轮传动设计例题

例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ， σFE1=230MPa ；大齿轮选用 45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ， σ HLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计设计公式5-48 1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 11 2.7 9550955073.671 350 P N m n T =?= ?= ? 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。

4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。 6）计算许用接触应力 N W X HLim H H Z Z Z S σσ??=?? ①应力循环次数小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数S H =1.1。 ④计算许用接触应力 11115951540.91.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===??2222 5201427.71.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===?? 取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 1 81.56mm d 8）计算主要尺寸 ①模数m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值m=4mm 。 ②分度圆直径d 1=mz 1=4×24=96mm

机械设计习题与答案19蜗杆传动

十九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

(完整版)蜗杆传动题目及答案

第七章蜗杆传动（1）说明蜗杆头数1z 及蜗轮齿数2z 的多少对蜗杆传动性能的影响？（2）闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？（3）蜗杆传动有哪些特点？应用于什么场合？（4）蜗杆导程角γ大小不同时，其相应的蜗杆加工方法有何特点？蜗杆传动以什么面定义标准模数？（5）为什么要引入蜗杆直径系数？如何选用？它对蜗杆传动的强度、刚度、啮合效率及尺寸有何影响？（6）蜗杆传动的正确啮合条件是什么？自锁条件是什么？（7）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？（8）为什么蜗杆传动只计算蜗轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？在什么情况下需要进行蜗杆的刚度计算？许用应力如何确定？（9）蜗杆传动的热平衡如何计算？可采用哪些措施来改善散热条件？二、填空题：（1）减速蜗杆传动中，主要的失效形式为、、，常发生在。（2）普通圆柱蜗杆传动变位的主要目的是和。（3）有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知21=z ，8=q ，422=z ，中间平面上模数mm m 8=，压力角020=α，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径=1d mm ，传动中心距=a mm ，传动比=i 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线角升γ=arctan 蜗轮为旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角 β= 。（4）蜗杆传动中，蜗杆导程角为γ，分度圆圆周速度为1v ，则其滑动速度s v 为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易发生和。

（5）两轴交错角为090的蜗杆传动中，其正确的啮合条件是，和（等值同向）。（6）闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括三个部分：，和。（7）在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好，一般蜗杆头数取=1z 。（8）阿基米德蜗杆传动在中间平面相当于与相啮合。（9）变位蜗杆传动只改变的尺寸，而尺寸不变。（10）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 一定时，增大直径系数q ，则蜗杆刚度；若增大导程角γ，则传动效率。（11）蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生齿面失效，热平衡计算的条件是单位时间内等于同时间内的。（12）蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数262>z 是为了；802

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