发布时间 : 星期一 文章蜗杆传动 - 图文更新完毕开始阅读19b09e27ccbff121dd36831c
(39)两轴交错角为90?的蜗杆传动中，其正确啮合的条件是ma1?mt2?m,??1???2??，和
?1??2等值同向 。
(40) 蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数z2?26是为了 保证传动的平稳性 ;z2?80是为了防止 蜗轮尺寸过大引起蜗杆跨距大、 或 弯曲刚度过低或模数过小、轮齿弯曲强度过低 。
三 是非题
(1) “蜗杆的导程角和蜗轮的螺旋角大小相等，方向相反”是蜗杆传动正确啮合条件之一。 (F) (2) 在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆的分度圆直径，将会增加蜗杆的刚度，但也会使传动效率降低。 (T)
(3)“蜗杆的端面模数与蜗轮的端面模数相等”是蜗杆传动的正确啮合条件之一。 (F) (4) 开式蜗杆传动的主要失效形式是胶合失效。 (F) (5) 蜗杆传动的传动比i?d2d1(由d1、d2分别为蜗杆和蜗轮的分度圆直径)。 (F)
(6) 蜗杆传动中，蜗杆头数越少，传动效率越低。 (T) (7) 在蜗杆传动设计中，必须进行蜗杆轮齿的强度计算。 (F) (8) 标准蜗杆传动的中心距a?m2?z1?z2?。 (F)
(9) 为了提高蜗杆传动的效率，在润滑良好的条件下，最有效的方法是增大直径系数q。 (F) (10) 在蜗杆传动中，进行齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算是以蜗轮为主，而进行刚度计算则是以蜗杆轴为主。 (T)
(11) 蜗杆传动由于在啮合传动过程中有相当大的滑动，因而更容易产生齿面点蚀和塑性变形。 (F) (12) 在选择蜗轮材料时，主要是要求其具有足够的强度和表面硬度，以提高其寿命。 (F)
(13) 忽略摩擦力时，蜗杆与蜗轮所受切向力之间的关系为Ft1?Ft2tan? (?为蜗杆导程角)。 (T) (14) 在蜗杆传动中，蜗轮法面模数和压力角为标准值。 (F)
(15) 当进行蜗杆刚度计算时，可以忽略蜗杆所受轴向力，而只考虑蜗杆所受切向力和径向力的影响。 (T)
(16) 采用铸铝青铜ZCuAl10Fe3作蜗轮材料时，其主要失效方式是胶合。 (T) (17) 阿基米德蜗杆传动应用广泛的原因是传动效率高，精度高。 (F)
(18) 为了提高蜗杆传动的效率?，在润滑良好的条件下，最有效的方法是采用直径系数q(或分圆直径d1)大的蜗杆。 (F)
(19) 计入摩擦力时，蜗杆的圆周向力Ft1和蜗轮的圆周向力Ft2的关系为Ft1=Ft2tan?(?为蜗杆导程
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角)。 (F)
(20) 蜗杆传动的载荷系数(K?KAKvK?)要比齿轮传动的小。 (T) (21) 减速蜗杆传动不会发生自锁。 ( T)
四 简答题
(1) 如何恰当地选用蜗杆传动的传动比i12、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2?
答：在蜗杆传动中，其传动比通常根据具体传动需要来选择，对于一般动力传动，i12通常在5~80(或8~100)之间。蜗杆头数z根据所要求的传动比和效率来选择，若要求大的传动比，而对效率要求不高，则z1可选得小些，如果要求蜗杆传动具有自锁性，则z1?1，如果要求提高效率，则可增加z1，但z1一般选1、2、4、6。蜗轮的齿数z2主要由传动比确定，通常z2?28。
(2) 在闭式蜗杆传动中，为什么必须进行热平衡计算，提高散热能力的措施有哪些?
答：由于蜗杆传动的效率低于齿轮传动，因此，在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将会因油温的不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。因此，必须根据“单位时间内的发热量小于等于同时间内的散热量”条件进行热平衡计算，以保证油温稳定地处于规定范围内，这也是蜗杆传动的设计准则之一。
可以通过加散热片以增大散热面积、在蜗杆轴端装风扇以加快空气流通速度或在箱体内 加冷却系统等措施来提高闭式蜗杆传动的散热能力。
(3) 采用什么办法可以节约蜗轮所用的铜材?(至少列出两种) 答：① 在铸铁轮芯上加铸青铜齿圈。
② 青铜齿圈与铸铁轮芯之间采用过盈配合或螺栓连接。
(4) 为什么在斜齿圆柱齿轮传动中选取法向模数为标准值，而在蜗杆传动中则选取中间平面的模数为标准值?
答：斜齿圆柱齿轮传动和蜗杆传动的标准模数的选取，主要是为了满足加工工艺性的要求。由于加工斜齿圆柱齿轮使用的是与加工直齿圆柱齿轮相同的刀具，其法向尺寸与直齿圆柱齿轮相同，故取为标准模数。而在蜗杆传动中，由于蜗轮的中间平面模数和蜗杆的轴向截面模数相等，在车床上加工蜗杆时，蜗杆齿距便于标准化，因此，将此模数取为标准，即蜗轮中间平面模数取为标准模数。
(5) 在蜗杆传动中，根据材料的不同，用于蜗轮齿面接触强度计算的许用应力通常可分为两大类： ① 锡青铜(ZCuSn10Pl)等，其许用应力与滑动速度无关；
② 铝青铜(ZCuAl10Fe3)和铸铁(HT200)等，其许用应力因滑动速度的增加而减小。 试问：使用这两类材料时，蜗轮的失效形式与计算准则有何不同?
答：第一类材料主要失效形式为点蚀失效，由齿面接触疲劳引起，其许用应力与滑动速度无太大关系。
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第二类材料主要失效形式为胶合失效，随滑动速度增加胶合更为严重，因而许用应力降低。
因此，在设计蜗杆传动时，对于第一类材料应按蜗轮的接触疲劳强度作为计算准则，而对第二类材料，主要应该限制蜗轮的胶合失效。
(6) 试述螺栓连接式、整体浇铸式和拼铸式蜗轮结构各适用于什么场合?
答：螺栓连接式结构可传递较大的力，装拆比较方便，主要适用于尺寸较大或容易磨损的蜗轮，整体浇铸式结构主要适用于铸铁蜗轮或尺寸很小的青铜蜗轮，而拼铸式结构则适用于批量生产的蜗轮。 (7) 蜗杆传动有哪些类型和特点?什么情况下宜采用蜗杆传动? (8) 普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 。
(9) 蜗轮滚刀与相应蜗杆的形状和尺寸有何关系?为了保证已加工好的蜗杆与蜗轮的良好接触，应采取
什么必要的措施?
(10) 阿基米德蜗杆传动取哪个平面上的参数和尺寸为计算基准?哪些参数是标准值?
(11) 为什么在蜗杆传动中对每一个模数m规定了一定数量的标准的蜗杆分度圆直径d1？ d1的大小
对蜗杆传动的刚度、效率和尺寸有何影响?
(12) 如何选择蜗杆的头数z1?对于动力传动，为什么蜗轮的齿数z2不应小于28，也不宜大于80？ (13) 试述蜗杆传动变位的目的和特点。
(14) 某一变位蜗杆传动在变位前后，传动中心距不变。试问：变位后蜗杆的节圆与分度圆是否重合?蜗轮的节圆与分度圆是否重合?为什么?变位前后蜗轮的分度圆是否相等?为什么?
(15) 当润滑不良和润滑良好时，相对滑动速度vs，对蜗杆传动有何影响?
(16) 对蜗杆副材料有什么要求?常用的蜗杆材料和蜗轮材料有哪些?蜗轮材料一般根据什么条件来选择?
(17) 为什么蜗轮齿圈材料常用青铜?锡青铜与铝铁青铜各有什么优缺点? (18) 蜗杆传动的主要失效形式是什么?为什么?其设计计算准则是什么?
(19) 对于闭式蜗杆传动，主要是根据什么选择润滑油的粘度和给油方法？开式蜗杆传动应如何润滑? (21) 简述蜗轮的结构及其特点。
五 分析、设计计算题
(1) 图11-3所示某电梯装置中采用蜗杆传动，电动机功率P?11kW，转速n1?970r/min，蜗杆传动参数z1?2 ,z2?60,q?8,?＝0.8,m?8,右旋蜗杆。试计算: 1) 起升重物时，标出电动机转向。
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2) 标出蜗杆所受各力的方向。
3) 计算蜗轮所受各力大小;
图11-3 答图1
解：1) 电动机转向箭头向上。
2) 蜗杆受各力方向见答图1。
333) T1?9550?10?P/n1?9550?10?11/970N?mm?108299N?mm
Fa2??Ft1?2T1/(mq)?2?108299/(8?8)N?3384N
Ft2?2T1i?/(mz2)?2?108299?30?0.8/(8?60)N?10829.9N Fr2??Ft2tan??10829.9?tan20N?3941.8N
?(2) 图11-4所示为二级蜗杆传动。已知蜗杆3的螺旋线方向为右旋，蜗轮4的转向如图所示，轴I为输入轴。试求：
1) 轴Ⅰ、轴Ⅱ的转向。
2) 蜗杆、蜗轮的螺旋线方向(所有的)。
3) 蜗轮2和蜗杆3所受各力的方向(要求蜗轮2和蜗杆3的轴向力方向相反)。
图11-4
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