机械设计基础 教学课件 作者 高英敏全部章节答案06章（蜗杆传动）.doc

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1、思考题答案：6-1蜗杆传动有何特点，适用于什么场合？答：蜗杆传动的特点有：（1）结构紧凑、传动比大；（2）传动平稳、噪声小；（3）当蜗杆的导程角g1小于轮齿间的当量摩擦角jv时，蜗杆传动具有自锁性；（4）相对滑动速度大，摩擦损耗大，易发热，传动效率低；（5）蜗轮用耐磨材料青铜制造制造，成本高。适用的场合：蜗杆机构用来实现两个交错轴间的传动。6-2蜗杆传动的模数和压力角是在哪个平面上定义的？蜗杆传动正确啮合的条件是什么？答：蜗杆传动的模数和压力角是在中间平面内定义的即为标准值。正确啮合条件：ma1=mt2=m，α

2、a1=αt2=200，γ=β6-3如何选择蜗杆的头数z1、蜗轮的齿数z2？答：较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。(蜗杆头数与传动效率关系)。蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2=iz1。z2不宜太小（如z2>28)，否则将使传动平稳性变差。z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。6-4设计蜗杆传动时如何确定蜗杆的分度圆直径d1和模数m，

3、为什么要规定m和d1的对应标准值？答：中间平面:通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面(蜗杆轴面,蜗轮端面)蜗杆传动的设计计算都是以中间平面内的参数和几何关系为标准，在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。GB10088-88已将d1标准化为一系列数值，蜗轮是由与蜗杆相似的滚刀展成切制而来的，蜗杆中圆直径d1不仅与m有关，还随Z1/tanγ的数值变化。所以即使m相同，也会有很多不同直径的蜗杆，也就要求具备很多刀具，为减少刀具的型号，将蜗杆d1标准化。6-5蜗杆传动的失效形式是有哪几种、

4、设计准则是什么？答：蜗杆传动的失效形式（主要是蜗轮失效）闭式传动：胶合点蚀；开式传动：磨损。设计准则闭式传动：按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度，计算热平衡。开式传动:齿根弯曲疲劳强度计算6-6蜗杆、蜗轮常用的材料有哪些，选择材料的主要依据是什么？答：要求：1）足够的强度；2）良好的减摩、耐磨性；3）良好的抗胶合性；因此常采用青铜作蜗轮齿圈，与淬硬磨削的钢制蜗杆相配。蜗杆常用材料为碳素钢和合金钢，要求齿面光洁并且有较高硬度。一般蜗杆可采用45，40等碳素钢，调质处理，硬度为220～250HBS。对高速

5、重载的蜗杆常用20Cr，20C3rMnTi，渗碳淬火到56～62HRc；或40r，38SiMnMo，表面淬火到45～55HRC，并应磨削。蜗轮常用材料为青铜和铸铁。铸造锡青铜，如ZCuSnl0P1，ZCuSn5Pb5Zn5，抗胶合，耐磨性能好，易切削加工，但价格贵，一般用于高速(v<25m／s)重要场合。铝铁青铜，如ZCuA1l0Fe3，具有足够强度，并耐冲击，价格也低，但切削性能和抗胶合性能较差，故不适于高速，常用于Vs<=6m/s场合。灰铸铁主要用于低速、轻载的场合。6-7为什么蜗杆传动常采用青铜蜗轮而不采

6、用钢制蜗轮？为什么青铜蜗轮常采用组合结构？答：为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。6-8蜗杆传动的啮合效率与哪些因素有关？对于动力用蜗杆传动，为提高其效率常采用什么措施？答：蜗杆传动的啮合效率：所以蜗杆齿数Z1越大，效率越高；蜗杆的螺旋角越大，效率越高。Z1↑→γ↑→η↑6-9为什么对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？若蜗杆传动的温度过高应采取哪些措施？答：效率低，发热大，温升高，润滑油粘度下降，润滑油在齿面间被稀释，加

7、剧磨损和胶合。当油温>[t1]或散热条件不符合要求时，可采用以下措施:1.增加散热片2.在蜗杆轴端加轴流风扇3.在油池中安装冷却水管4.用循环油冷却习题答案：6-1如图所示一提升机构传动简图，已知电动机的转向n1及重物的运行方向。试确定：1）蜗杆3的旋向；2）各啮合点的受力方向。解：1）蜗杆的旋向为右旋。2）Ft1、Fa1、Fr1的方向分别为向里、向右、向上Ft2、Fa2、Fr2的方向分别为向外、向下、向右Ft3、Fa3、Fr3的方向分别为向外、向上、向左3Ft4、Fa4、Fr4的方向分别为向下、向里、向右题6

8、-1图6-2标出图中未注明的蜗杆或蜗轮的旋向及转向（蜗杆为主动件），并绘出蜗杆和蜗轮啮合点作用力的方向题6-2图解：如图所示Ft1向外，Fa2向里。Ft1向里、Fa2向外。Ft1向外、Fa2向里6-3已知一蜗杆减速器中蜗杆的参数为z1=2右旋、da1=48mm、pa1=12.56mm、中心距a=100mm，试计算蜗轮的几何尺寸（d2、z2、da2、df2、）。解：d1=mqpa1=3.