典型机械设计习题(二)[机械设计]

第十章 蜗杆传动

一、选择题

10-1在蜗杆传动中，如何模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使________。

（1）传动效率提高，蜗杆刚度降低  （2）传动效率降低，蜗杆刚度提高  （3）传动效率和蜗杆刚度都提高  （4）传动效率和蜗杆刚度都降低

10-2在蜗杆传动中，其他条件相同，若增加蜗杆头数，将使_____。

  （1）传动效率提高，滑动速度降低   （2）传动效率降低，滑动速度提高   （3）传动效率和滑动速度都提高 （4）传动效率和滑动速度都降低

10-3 计算蜗杆传动的传动比时，公式__________是错误的。

（1）i=w1/w2   (2) i=n1/n2   (3)i=d2/d3   (4) i=Z2/Z1

10-4  阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是_________。

（1） mt1=mt2 ,αt1=αt2  ,γ+β=90°  (2) mn1=mn2, αn1=αn2 γ=β

（2） mx1=mt2 ,αx1=αt2  ,γ+β=90  （3）mx1=mt2 ,αx1=αt2  ,γ=β

10-5为了减少蜗轮滚刀型号，有利于刀具标准化，规定______为标准值。

（1）蜗轮齿数   （2）蜗轮分度圆直径   （3）蜗杆头数

（3） 蜗杆分度圆直径

10-6为了凑中心距或改变传动比，可采用变位蜗杆传动,这时___。

（1）仅对蜗杆进行变位   （2）仅对蜗轮进行变位

（4） 同时对蜗杆、蜗轮进行变位

10-7  蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中____最易发生。

（1）点蚀与磨损  （2）胶合与磨损   （3）轮齿折断与塑性变形10-8  蜗杆传动中，轮齿承载能力的计算主要是针对__________来进行的。

（1）蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度  （2）蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度   （3）蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度

(4) 蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度

10-9对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了____。

（1） 防止润滑油受热膨胀后外溢，造成环境污染

（2） 防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化

（3） 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降

（4） 防止蜗杆蜗轮发生热变后，正确啮合受到破坏

二、分析与思考

10-10在阿基米德蜗杆传动中，若蜗杆分度圆直径d1，模数m，材料的许用应力及工况等均保持不变，仅将蜗轮齿数由Z2=60增加到Z2′=66,则接触疲劳强度条件考虑，传动的承载能力将变为原来的多少倍？

10-11为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？可采用哪些措施改善散热条件？

10-12写出蜗杆传动的热平衡条件式，并说明式中各符号意义。

 a)                    b)

 题10-13图

10-13  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。

10-14  蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件?蜗轮能否作为主动件?为什么?

10-15  图示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆，提升重物G，试确定：

(1)蜗杆和蜗轮齿的旋向；

(2)蜗轮所受作用力的方向(画出)；

(3)当提升重物或降下重物时，蜗轮齿面是单侧受载还是双侧受载? 

题10-15图                                

10-16  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?

10-17  选择蜗杆、蜗轮材料的原则是什么?

10-18  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?

10-19  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?

10-20  为什么普通圆柱蜗杆传动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?

    三、设计计算题

10-21  图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试求：

   (1)此时重物是上升还是下降?

   (2)设系统效率η=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩T1=10N·m，问重物的重量是多少?

 

题10-21图   题10-22图

10-22 蜗轮滑车如图所示，起重量F=10kN，蜗杆为双头，模数m=6.3mm，分度圆直径dl=63mm，蜗轮齿数z2=40，卷简直径D=148mm，蜗杆传动的当量摩擦系数fv=0.1，轴承、溅油和链传动的功率损失为8％，工人加在链上的作用力F′=200N。试求链轮直径D′，并验算蜗杆传动是否自锁。

10-23  试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率P1=8.5kW，主动轴转速，nl=1460r/min，传动比i=20，载荷平稳，单向工作，长期连续运转，润滑情况良好，工作寿命Lh=15000h。

10-24  已知一蜗杆传动，蜗杆为主动，转速nl=1440r/min，蜗杆头数zl=2，模数m=4mm，蜗杆直径系数q=10，蜗杆材料为钢，齿面硬度大于45HRC，磨削，蜗轮材料为铸锡青铜，求该传动的啮合效率。

10-25  设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P1=7.5kW，蜗杆转速n1=970r/min，传动比i=18，由电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材料为20Cr钢，渗碳淬火，硬度大于58HRC。蜗轮材料为ZCuSnl0P1，金属模铸造。蜗杆减速器每日工作8小时，工作寿命为7年(每年250个工作日)。