课件考研西安交通大学802机械设计基础习题解析 5.pptVIP

第5讲 第九章 蜗杆传动 专业课习题解析课程 1 9-1 闭式蜗杆传动的设计准则是什么？ 解：设计准则    强度失效总是发生在蜗轮上，所以只对蜗轮的轮齿进行 承载能力计算。 进行 齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲 劳强度计算，通过降低许用应力来考虑 胶合、磨损失效的影 响。 对闭式传动应进行热平衡计算。 9-2 减磨性与耐磨性有什么不同？ 解：减磨性是指材料副具有低摩擦阻力的性质。 耐磨性是指材料的抗磨力磨损性能。 2 9-3 为了节约有色金属，将蜗杆、蜗轮都用钢制造；或将蜗 杆用青铜制造，蜗轮用钢制造，是否可行？ 解：不可行。蜗杆和蜗轮的材料不仅要求有足够的强度，而 且配副材料要有优良的减磨性和摩擦相容性。所谓减磨性好， 是指配对材料相对滑动时摩擦因数小、跑合性好、磨损小、易 于形成润滑油膜等。为此，蜗杆、蜗轮的材料应该一硬一软。 而且在蜗轮旋转一周时，蜗轮上每个齿啮合一次，而蜗杆上与 其相配合的地方要啮合多次。因此，蜗杆材料要比蜗轮材料硬。 且钢制蜗杆与青铜蜗轮配合有最佳性能。 3 9-4 国家标准为什么规定模数m、蜗杆分度圆直径 为标 准值？ 解：为了限制刀具的数目及便于刀具标准化，对每个模数m 规定了一定数量的蜗杆分度圆直径 。 9-5 蜗杆头数z1蜗轮齿数z2的一般取值是多少？当z2＞80时， 会导致什么结果？ 解：蜗杆头数一般取1、2、4、6。单头蜗杆的传动比较大， 但效率较低。多头蜗杆效率高，但头数过多又会给加工带来 困难。蜗轮的齿数一般取z2=32~80。当z2＞80时，若直径不变， 则轮齿弯曲强度削弱大；若模数不变，则蜗轮尺寸过大。 4 9-6 图9-17均是以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗轮（或蜗 杆）的转向，蜗轮齿的倾斜方向，蜗杆、蜗轮所受力的方向。 5 9-7 指出下式中的错误 解：应改为： 9-8 蜗杆传动的自锁是怎样一回事？自锁条件是什么？蜗杆 主动时会发生自锁吗？ 解：从而从动件蜗杆不能转动，及为蜗杆传动的自锁。 自锁条件：蜗杆螺旋线的 导程角不大于当量摩擦角。 当蜗杆为主动件时不会发生 自锁，因为： 6 9-9 进行蜗杆传动的强度计算时，为什么只需计算蜗轮齿的 强度？ 解：因为蜗杆传动中，蜗杆的强度高于蜗轮，所以一般只对 蜗轮轮齿进行强度计算。 9-10 影响蜗杆传动效率的主要因素和参数有哪些？为什么传 递大功率时很少用蜗杆传动？ 解：1. 蜗杆的传动效率受蜗杆螺旋线导程角和当量摩擦角的 影响。 2.由于蜗杆传动的效率低，因此传递 大功率时，功率损失大，且发热量大。因 此不适合大功率传递。 7 9-11 为什么蜗杆传动在传递运动时常用单头蜗杆，而传递 转矩时常用多头蜗杆？ 解：因为单头蜗杆的传动比大，传动效率低，因此适合用传 递运动时用；多头蜗杆的传动效率高，转矩损失小，因此适 合传递转矩用。 9-12 传动效率最高时的导程角 值是多大？通常为什么不采用这样大的 值？ 解：44°。通常不采用这么大的导程角是因为导程角的值从 44°降到26°~30°时，效率降低很少，但是却能大大简化蜗 杆和蜗轮的制造工艺。 8 9-13 为什么由齿轮传动和蜗杆传动组成的多级传动中，常将 蜗杆传动放在高速级？ 解：将蜗杆传动放在高速级是为了提高传动效率。而且，这样 布置由于转速高，在传递功率不变的情况下，蜗杆传动的轮齿 受力小，因而结构尺寸小，可节省有色金属；能充分发挥蜗杆 传动运转平稳的特点。 9-14 在蜗杆传动中，为何有时蜗杆下置、有时蜗杆上置？ 解：这是考虑到蜗杆传动的搅油损失时的效率。当蜗杆下置 时，若蜗杆圆周速度较大、浸油较深，则搅油会消耗过大的 功率，导程角大时损失越大。此时，蜗杆浸油深度不宜超过 9 一个齿高。当蜗杆圆周速度v1＞4~5m/s时，即使浸油深度不 超过一个齿高，搅油消耗的功率仍然很大，此时，可将蜗杆 上置。 9-15 为什么齿轮传动一般不需要进行热平衡计算，而蜗杆 传动却需要进行此项计算？ 解：由于蜗杆传动效率较低，对于长期运转的蜗杆传动，会 产生较大的热量。如果产生的热量不能及时散去，则系统的 热平衡温度将过高，就会破坏润滑状态，从而导致系统进一 步恶化，因此需要进行热平衡计算。而齿轮传动的效率很高， 发热量也少，因此不需要进行热平衡计算。 10 9-16 图9-18所示为斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动。小齿轮为主 动，其转向及轮齿旋向如图所示。试在图上标出： （1）大齿轮的转向及轮齿旋向； （2）蜗杆螺旋线的合理旋向（即使蜗杆所受的轴向力能与大 齿轮所受的轴向力相互部分抵消的旋向）； （3）蜗轮的转向 及轮齿的旋向； （4）蜗杆、蜗轮 所受诸力的方向。 11 9-17 手动绞车的简图如图9-19所示。手柄1与蜗杆2固接，蜗 轮3与卷筒4固接。已知 ，蜗