[设计]机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版

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1、第11章蜗杆传动11.1蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。-般在传递动力时，i=〜80；分度传动时只传递运动，z•可达1000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。使用条件：蜗杆传动用于空间交错（90°）轴的传动。用于传动比人，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kWo11.2蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆玄径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比町用齿数的反比来计算，即i=njn2=z2/z｝；不能用分度圆直径Z比表示传动比，因为蜗杆的分度I员1直径d=inq$mg

2、。11.3与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯Illi折断、磨损及胶合。但蜗杆传动屮蜗伦伦齿的胶合、磨损要比齿伦传动严重得多。这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。当散热不良时，闭式传动易发生胶合。在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。11.4何谓蜗杆传动的屮间平面？屮间平面上的参数在蜗杆传动屮有何重要意义？答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线R垂直于蜗轮轴线的平面。中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在屮间平面计算的。在设计、制造中，皆以屮间平

3、面上的参数和尺寸为基准。11.5试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q?答：蜗杆总径系数的意义是：蜗杆的分度圆岂径与模数的比值，即q=djm°引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并冇利于标准化。对每个模数的蜗杆分度闘直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1〜4个标准值。11.6何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响?答：蜗杆传动的相对滑动速度是rti于轴交角工=90°,蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度V,和蜗伦的圆周速度冬也成9（y夹角，所以蜗杆与蜗伦啮合传动时,齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速

4、度人，其大小为vs=7vi2+v22=Vj/cosAo相对滑动速度对蜗杆传动有较人的不利影响，滑动速度的人小对齿面的润滑情况、齿面失效形式、发热以及传动效率都有很人影响。相对滑动速度较人，温升高，润滑汕变稀、汕膜不易形成，散热不好时极易发生胶合火效形式。在开式传动中，磨损较严重，使蜗杆传动的寿命较短。11.7蜗杆的头数及升角2对啮合效率各冇何影响？答：蜗杆传动的啮合效率为〃严一竺M—；由此式可知，当蜗杆的升角2越人，蜗tan（2+pv）杆传动的效率越高。tan2=—o当q—定吋，Z］越大，久越大，效率越髙。q11.8蜗杆传动的效率为何比齿轮传动的效率低得多？答：蜗杆传

5、动的效率比齿伦传动的效率低得多，是由于蜗杆传动中啮合处的相对滑动速度较人，摩擦人，发热量人，啮合效率低。11.9为什么对蜗杆传动要进行热平衡计算？当热平衡不满足要求吋，可釆取什么措施？答：由于蜗杆传动屮蜗轮齿和蜗杆齿面间有较大的相对滑动速度，所以发热量大，传动效率低。如果蜗杆传动的散热条件差，使工作温度过高，润滑汕粘度降低，汕膜破坏，引起润滑失效，导致齿面胶合，并加剧磨损。所以，对连续工作的闭式蜗杆传动进行热平衡计算是为了使产生的热量及吋散出去，不发生胶合失效。当热平衡不满足要求时，应采用不列拮施，以增加传动的散热能力：（1）在箱体处增加散热片，以增人散热面积；（2）

6、在蜗杆轴伸上装风扇，以提高散热系数；（3）在汕池屮在装蛇形冷却水管，以降低油温；（4）大功率的蜗杆减速器，可采用压力喷油润滑。11.10蜗杆传动的设计准则是什么？答：蜗杆传动的主要失效形式是胶合、磨损，但目前尚缺乏可靠的计算方法。因此，对闭式蜗杆传动，一般按蜗伦齿而接触疲劳强度来设计，并校核齿根弯曲疲劳强度；对于开式蜗杆传动，通常只需按弯曲疲劳强度进行设计。以上的强度计算为条件性计算。此外，对连续工作的闭式蜗杆传动还必须作热平衡计算，以保证油温不超过许用值。11.11常用的蜗轮、蜗杆的材料组合冇哪些？设计时如何选择材料？答：常用的蜗伦、蜗杆的材料纟fl合应具有好的减摩

7、性、耐磨性和抗胶合性能。蜗杆常用碳铜或合金钢制成，对高速重载的蜗杆应进行淬硬并磨削，一般蜗杆可采用调质钢。蜗轮多数用青铜制造，视滑动速度大小选不同含锡量的铜合金。当vs>5m/s时选用锡青铜，当vs<5m/s时选用铝铁青铜（蜗杆必须淬硕），当vs<2m/s时蜗伦可用灰铸铁制作。11.12试分析如题11.12图所示的蜗杆传动中，蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向。题11.12答：蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向如题11.12答案图所示。题11.12答案图11.13设计运输机的闭式蜗杆传动。已知电动机功率P=3kw,转速斤=96（k/min,蜗