机械设计课程复习:第12章 蜗杆传动
- 格式:doc
- 大小:126.50 KB
- 文档页数:3
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/mB. q=d l mC. q=a/d lD. 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1A. 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1A. 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1A. 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. 40CrB. GCrl5C. ZCuSnl0P1D. L Y1211 蜗轮常用材料是。
A. 40Cr B.GCrl5C. ZCuSnl0P1D. L Yl212 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 。
机械设计基础第12章蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构,广泛应用于机械设备中。
蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动比大、传动平稳等特点,在机械设计中有着重要的应用价值。
蜗轮蜗杆传动是一种通用型的不可逆传动,典型的结构包括蜗轮和蜗杆两个部分。
蜗轮是一种螺旋状的齿轮,其齿面与蜗杆的蜗杆螺旋面相配合。
蜗杆是一种具有螺旋线形状的轴,其作为传动元件,通过旋转运动驱动蜗轮。
蜗轮齿与蜗杆螺旋线的位置关系使得蜗轮只能顺时针旋转,而无法逆时针旋转。
这种结构特点决定了蜗轮蜗杆传动是一种不可逆传动。
蜗轮蜗杆传动的主要工作原理是靠蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面的啮合来实现传动。
在传动过程中,蜗杆通过旋转带动蜗轮转动,从而实现动力传递。
由于蜗杆的螺旋面与蜗轮的齿轮面接触面积小,所以传动效率相对较低。
为了提高传动效率,降低摩擦损失,需要在蜗轮齿面和蜗杆螺旋面之间添加润滑油。
蜗轮蜗杆传动具有很高的传动比,可达到1:40以上,因此在机械设备中常常使用蜗轮蜗杆传动来实现大速比的传动。
例如在起重机构中,通常采用蜗轮蜗杆传动来提高起重高度。
此外,蜗轮蜗杆传动还可以实现两个轴的不同速度传动,例如在机械车床中使用蜗轮蜗杆传动来实现工件的不同转速。
在机械设计中,蜗轮蜗杆传动的设计需要根据实际应用情况确定传动比、工作环境要求等参数。
首先需要确定传动比,在确定传动比的同时要考虑传动效率和传动正反转的能力。
其次,需要根据工作环境来选择蜗杆和蜗轮的材料,以提高传动的可靠性和耐用性。
还需要注意蜗杆和蜗轮的几何尺寸和配合精度,以保证传动的准确性和稳定性。
此外,在设计过程中还需要进行强度校核、轴承选择等工作,以确保传动的安全可靠。
总之,蜗轮蜗杆传动在机械设计中具有重要的应用价值。
它的特点是传动比大、传动平稳,适用于需要大速比、不可逆传动的场合。
在设计蜗轮蜗杆传动时,需要根据实际应用情况,确定传动比、材料、尺寸、配合精度等参数,以保证传动的稳定性和可靠性。
机械设计基础第12章蜗轮蜗杆分析蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动结构,具有传动比大、传动平稳、结构紧凑等优点。
在机械设计中,蜗轮蜗杆传动的分析和设计至关重要。
本文将详细介绍蜗轮蜗杆传动的原理、分析方法和设计要点。
1.原理蜗轮蜗杆传动是由蜗轮和蜗杆组成的一对斜面传动。
蜗轮有多个齿槽,蜗杆有一根螺旋斜面。
当蜗杆旋转时,通过螺旋斜面与蜗轮的齿槽作用,产生转动传递。
由于蜗杆螺旋斜面的斜度较大,所以每转动一圈,蜗轮只转动少量的角度,这就实现了较大的传动比。
2.分析方法蜗轮蜗杆传动的分析主要包括力学分析和几何分析。
力学分析:(1)传动比计算:蜗轮蜗杆传动的传动比可以根据蜗轮的齿数和蜗杆的斜度来计算,传动比=(蜗轮的齿数)/(蜗杆的斜度)。
(2)传动效率计算:蜗轮蜗杆传动的传动效率通常较低,主要受到摩擦损失和滑动损失的影响。
传动效率可以根据摩擦系数和滑动速度来计算。
(3)定位力计算:蜗轮蜗杆传动中,由于蜗轮与蜗杆之间的斜面接触,会产生一定的定位力。
定位力会严重影响传动的稳定性和精度,需进行合理计算和设计。
几何分析:(1)蜗轮参数计算:根据给定的传动比和蜗杆参数,可以计算蜗轮的齿数和齿轮分度圆直径。
(2)蜗杆参数计算:根据给定的传动比和蜗轮参数,可以计算蜗杆的斜度和蜗杆的导程。
(3)轴距计算:蜗轮和蜗杆的轴距是影响传动稳定性和效率的重要参数,需进行合理计算和确定。
3.设计要点(1)选取合适的材料:蜗轮蜗杆传动通常承受较大的扭矩和摩擦力,所以需选取能够承受高载荷和高摩擦的材料,如合金钢等。
(2)控制传动误差:蜗轮蜗杆传动的传动准确性较低,会产生一定的传动误差。
为了减小传动误差,需进行合理的加工和装配,并采用合适的润滑和控制措施。
(3)考虑安装和维修:蜗轮蜗杆传动通常安装在机械设备内部,为方便安装和维修,在设计时需要考虑蜗轮蜗杆传动的拆卸和装配便捷性。
总结:蜗轮蜗杆传动是一种重要的传动结构,在机械设计中具有广泛应用。
通过对蜗轮蜗杆传动的深入分析和合理设计,可以提高传动的效率和稳定性,满足机械设备的传动需求。
154第12章 蜗杆传动12.1 考点提要12.1.1 重要的术语和概念蜗杆的传动特点和分类、蜗杆的效率、蜗杆的头数、导程角、直径系数、12.1.2蜗杆传动的滑动速度和效率蜗杆主动时的机构效率为:)(v tg tg ϕγγη+-=)96.095.0( (12-1) 蜗杆的功率损耗一般由啮合摩擦,轴承损耗及零件搅油和飞溅损耗。
计算效率时,需要用到当量摩擦角v ϕ,其数值可通过arctgf v =ϕ算出,再结合相对滑动速度查表确定。
增加蜗杆的头数会使导程角增大,从而使效率增大,同时滑动速度也增大;如果增大蜗杆的分度圆直径将使导程角减小,从而使效率下降,而蜗杆的刚度提高。
蜗轮主动的效率为)(’v tg tg ϕγγη-= (12-2) 显然若v ϕγ≤,则0≤‘η,机构自锁,显然,如果反行程(蜗轮主动)自锁,正行程的效率(蜗杆主动)一定不大于50O O /。
蜗杆机构总的效率为啮合效率与轴承效率及搅油效率的乘积。
在设计之初,为近似求出蜗轮的转矩2T ,η数值可按表14-1数值估计。
表14-1 效率与蜗杆头数关系1Z 12 3 4 总效率0.7 0.8 0.85 0.9 影响蜗杆传动啮合效率的几何因素有:蜗杆的头数Z1,蜗杆的直径系数q﹑蜗杆分度圆直径〔或模数﹑Z1﹑q〕。
由于传动多是减速传动,所以蜗杆多处于高速级。
当蜗杆头数较少时,反行程效率低,机构自锁。
只有蜗杆头数多时才有较高的效率,反行程不自锁(可以蜗轮为主动件),但蜗轮和蜗杆的滑动速度过大,对材料要求很高,易出现磨损和胶合,因此很少采用。
12.1.3普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算蜗杆蜗轮的正确啮合条件有:1)蜗杆的轴向模数ma1=蜗轮的端面模数mt2且等于标准模数;2)杆的轴向压力角αa1=蜗轮的端面压力角αt2且等于标准压力角;3)蜗杆的导程角γ=蜗轮的螺旋角β且均可用γ表示,蜗轮与蜗轮的螺旋线方向相同。
通过蜗杆轴线并与涡轮端面垂直的平面称中间平面。
机械设计基础总复习机械设计部分•一、选择题:本题共20小题,每小题1分,共20分。
•二、填空题:本题共8个小题,15个空,每空1分,共15分。
•三、判断题:本题共10个小题,每小题1分,共10分。
•四、简答题:本题共3个小题,共16分。
•五、画图题:本题共3个小题,共23分。
•六、计算题:本题共3个小题,共16分。
3第10章联接第11章齿轮传动第12章蜗杆传动第13章带传动第14章链传动第15章轴第16章滚动轴承第17章滑动轴承第18章联轴器、离合器和制动器第10章联接1、联接分可拆联接与不可拆联接。
不损坏联接中的任一零件就可以将被联接件拆开的联接称为可拆联接,如螺纹联接、键联接和销联接等。
不可拆联接是指必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的联接,如焊接、铆钉联接和粘接等。
2、螺纹联接和螺旋传动都是利用具有螺纹的零件进行工作的,前者作为紧固联接件用,后者则作为传动件用。
3、矩形螺纹传动效率高,但精加工较困难,牙根强度弱,螺旋副磨损后的间隙难以修复和补偿,使传动精度降低。
4、传动效率略低于矩形螺纹,但牙根强度高,工艺性和对中性好,可补偿磨损后的间隙,是最常用的传动螺纹。
5、锯齿形螺纹牙根强度高,单侧传动效率高和反向自锁性能好,用于单向受力的传动中。
6、螺纹升角ψ——在螺纹中径圆柱上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角7、牙型角α---螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边夹角。
8、双头螺柱联接常用于被联接件之一较厚或必须采用盲孔,且需经常拆卸的场合。
9、铰制孔用螺栓联接,螺栓光杆部分与被联接件的螺纹孔之间紧密配合。
10、常用于被联接件之一较厚或必须采用盲孔,且受力不大,不需经常拆卸的场合。
11、装配时预先拧紧,使螺纹联接受到轴向预紧力的作用,即预紧。
目的是保证螺纹联接的可靠性和紧密性,并起到防松作用。
预紧力产生的应力不得的80%。
超过材料屈服极限σs12、联接螺纹一般采用单头三角形螺纹,在静载荷和温度不变的条件下,一般不会自动松动。
习题与参考答案
计算蜗杆传动的效率,其当量摩擦系数可由两者的相对滑动速度选取。
蜗杆传动采用风扇冷却,风扇装在蜗杆轴上。
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
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:
题 2—72图
(1)蜗轮的转向;
(2)作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小及方向。
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。