机械设计蜗杆传动复习题.doc

蜗杆传动一 选择题(1) 对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用 B 。A. 较大的蜗杆直径系数 B. 较大的蜗杆分度圆导程角C. 较小的模数 D. 较少的蜗杆头数(2) 蜗杆传动中，是以蜗杆的 B 参数、蜗轮的 A 参数为标准值。 A. 端面 B. 轴向 C. 法向 (3) 蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 C 。 A. B. C. D. ，螺旋相同 (4) 设计蜗杆传动时，通常选择蜗杆材料为 A ，蜗轮材料为 C ，以减小摩擦力。 A. 钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 非金属材料(5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B。A. 点蚀 B. 胶合C. 轮齿折断D. 磨损 (7) 在标准蜗轮传动中，蜗杆头数一定，加大蜗杆特性系数将使传动效率 B。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 增加或减小 (8) 在蜗杆传动中，对于滑动速度的重要传动，应该采用 D 作为蜗轮齿圈的材料。A. HT200 B. 18CrMnTi渗碳淬火 C. 45钢调质 D. ZCuSnl0Pb1 (9) 在蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对 D 来进行的。 A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 (10) 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是 B 。 A. 防止润滑油受热后外溢，造成环境污染 B. 防止润滑油温度过高使润滑条件恶化 C. 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降 D. 防止蜗轮蜗杆发生热变形后正确啮合受到破坏 (11) 图11-1所示蜗杆传动简图中，图 C 转向是正确的。图11-1(12) 蜗杆所受的圆周力、轴向力分别与蜗轮所受的 B 、A大小相等，方向相反。 A. 圆周力 B. 轴向力 C. 径向力 (13) 与齿轮传动相比， D 不是蜗杆传动的优点。 A. 传动平稳，噪声小 B. 传动比可以很大 C. 可以自锁 D. 传动效率高 (14) 普通蜗杆传动，蜗杆头数常取为 A 。 A. 1、2、4、6 B. 25 C. 36 D. 48 (15) 在蜗杆传动中，通常的传动形式是 A 。 A. 蜗杆主动，蜗轮从动 B. 蜗轮主动，蜗杆从动 C. 蜗杆或蜗轮主动 D. 增速传动 (16) 蜗杆直径系数(或蜗杆分度圆直径)值的标准化，是为了 C 。 A. 保证蜗杆有足够的刚度 B. 提高蜗杆传动的效率 C. 利于蜗轮滚刀的标准化 D. 便于蜗杆刀具的标准化 (17) 蜗杆传动变位前后，蜗轮的节圆直径 A 。 A. 不变 B. 改变 C. 不一定改变 D. 是否改变由设计者确定 (18) 蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是为了 C 。 A. 加工方便 B. 提高精度 C. 节约有色金属 D. 减轻重量 (19) 已知图11-2中I轴的转向，欲提升重物W，则蜗杆螺旋线方向及蜗轮轮齿旋向应为 A 。A. 右、右 B. 右、左 C. 左、左 D. 左、右图11-2 (20) 蜗杆传动较为理想的材料组合是 B 。 A. 钢和铸铁 B. 钢和青铜 C. 钢和铝合金 D. 钢和钢(21) 在蜗杆传动的强度计算中，若蜗轮的材料选用铸铁或者的青铜，则其许用应力与 B 有关。 A. 蜗轮的铸造方法 B. 蜗杆与蜗轮齿面间的相对滑动速度 C. 应力循环次数 D. 蜗轮受双向载荷还是单向载荷(22) 蜗杆减速器采用风扇冷却时，风扇应装在 A 。 A. 蜗杆轴上 B. 蜗轮轴上 C. 较高的(上面的)轴上 D. 较低的(下面的)轴上(23) 蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢来制造，这是因为这样配对 B 。 A. 强度高 B. 减摩耐磨性好 C. 加工性能好 D. 价格便宜(24) 蜗轮材料为HT200的开式蜗杆传动，其主要失效形式是 B 。 A. 齿面点蚀 B. 齿面磨损 C. 齿面胶合 D. 蜗轮轮齿折断(25) 在其他条件相同时，若增加蜗杆头数，则齿面滑动速度 A 。 A. 增加 B. 保持不变 C. 减小 D. 可能增加或减小(26) 提高蜗杆传动效率的有效措施是 B 。A. 增加蜗轮齿数 B. 增加蜗杆头数引 C. 减小模数 D. 增大蜗杆直径系数 (27) 蜗杆分度圆直径不能按 B 公式计算。 A. B. C. D. (28) 蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止 B 。 A. 蜗杆力学性能下降 B. 润滑油变质和胶合 C. 传动效率下降 D. 蜗轮材料退火(29) 设计蜗杆传动时，为了提高蜗杆的刚度，应首先 A 。 A. 增大蜗杆的分度圆直径 B. 采用高强度合金钢制造蜗杆 C. 提高蜗杆硬度和降低表面粗糙度 D. 增加蜗杆头数(30) 在增速蜗杆传动中，必须使蜗杆的导程角 A 当量摩擦角。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 小于或等于(31) 蜗杆传动在单位时间内的发热量，是通过 A 来进行计算的。 A. 传递的功率与传动效率 B. 蜗杆的转速与传动效率 C. 传动比和传动效率 D. 润滑油的黏度和滑动速度 (34) 阿基米德蜗杆传动中，规定 D 上的参数为标准值。A 法平面 B 轴面 C 端面 D 中间平面(35) 按蜗杆形状不同，蜗杆传动可分为 ABC 。A 圆环面蜗杆传动 B 圆柱面蜗杆传动C 阿基米德蜗杆传动 D 锥蜗杆传动(36) 蜗杆传动与齿轮传动相比较，其主要特点有 ABC 。A 传动比大，传动平稳 B 可实现自锁C 发热量大 D 传递功率大(37) 计算蜗杆传动的传动比时，用 B D 公式计算是正确的。A B C D (38) 常用蜗杆传动的传动比的范围通常为 C 。A B C (39) 蜗杆直径系数的定义是 B 。A B C (40) 起吊重物用的手动蜗杆估动，宜采用 A 蜗杆。A 单头，小升角 B 单头，大升角 C 多头，小升角 D 多头，大升角(41) 在其他条件相同情况下，若增加蜗杆头数,则滑动速度 A 。A 增加 B 保持不变 C 减小 D 可能增加，也可能减小(42) 蜗杆传动中的滑动速度等于 C 。A 蜗杆的圆周速度 B 蜗轮的圆周速度C (蜗杆的圆周速度，蜗轮的圆周速度)(43) 以下几种蜗杆传动中，传动效率最高的是 A 。A ,B ,C ,D ,(44) 蜗杆升角为，轴面模数和压力角分别为和;蜗轮螺旋角，端面模数和压力角分别为和。若蜗杆和蜗轮正确啮合，则以下条件中， ABCD 成立。A B 旋向相同C D (45) 一对变位的蜗杆传动，若其变位系数为，则 A 。A 蜗轮的节圆直径大于其分度圆直径B 其压力角和啮合角相等C 和标准传动相比，蜗杆的齿顶高增大，齿根高减小D 蜗杆传动的节圆柱直径大于分度圆柱直径(46) 蜗杆传动时，蜗杆的3个分力用、与蜗轮的3个分力的、关系为 D 。A ,并且方向相反B ,并且方向相同C ,并且方向相反D ,并且方向相反(47) 采用蜗杆变位传动时， B 。A. 仅对蜗杆进行变位 B. 仅对蜗轮进行变位C. 同时对蜗杆、蜗轮进行变位(48) 对于普通圆柱蜗杆传动，下列说法错误的 B 。A. 传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比B. 蜗杆直径系数越小，则蜗杆刚度越大C. 在蜗杆端面内模数和压力角为标准值D. 蜗轮头数多时，传动效率提高二 填空题 (1) 在蜗杆传动中，产生自锁的条件是螺旋线升（导程）角小于啮合面的当量磨擦角或或。(2) 对闭式蜗杆传动，通常是按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计，而按蜗轮齿根弯曲疲劳强度进行校核；对于开式蜗杆传动，则通常只需按蜗轮齿根弯曲疲劳强度进行设计。(3) 在闭式蜗杆传动中，只需对 蜗轮 进行 齿面点蚀(替代胶合)和齿根弯曲疲劳 强度计算。(4) 蜗杆传动的承载能力计算包括以下几个方面：蜗轮齿根弯曲疲劳强度、蜗轮齿面接触疲劳强度、蜗杆刚度。(5) 蜗杆传动中，蜗杆的头数根据 要求的传动比 和 传动效率 选定；蜗轮的齿数主要是根据 传动比 确定。 (6) 蜗杆传动中，作用在蜗杆上的3个分力中最大的是 轴向力 。 (7) 蜗杆传动变位的目的主要是为了 配凑中心距 、 提高承载能力 、提高传动效率。(8) 蜗杆传动中，把蜗杆螺旋部分看作 以蜗杆齿根圆直径为直径的轴 进行强度和刚度的校核。 (9) 采用铸铝青铜ZCuAll0Fe3作蜗轮轮缘材料时，其许用接触应力与 相对滑动速度有关，而与 接触疲劳次数 无关。(10) 蜗杆传动标准中心距的计算公式为。(11) 在蜗杆传动中，由于 材料和结构 的原因，蜗杆螺旋部分的强度总是 高于 蜗轮轮齿的强度，所以失效常发生在 蜗轮轮齿 上。(12) 普通圆柱蜗杆传动的标准模数和标准压力角在 中间平 面上，在该平面内，蜗杆传动相当于 齿条与齿轮 啮合传动。(13) 蜗轮轮齿的失效形式有 齿面胶合 、点蚀 、磨损、齿根弯曲疲劳。但因蜗杆传动在齿面间有较大的相对滑动速度，所以更容易产生胶合 和磨损 失效。(14) 在蜗杆传动中，蜗轮的螺旋线方向应与蜗杆螺旋线方向 相同 。(15) 规定蜗杆直径系数(或分度圆直径)的标准，是为了 减少蜗轮滚刀的数目，以利于刀具的标准化 。(16) 蜗杆直径系数定义为 蜗杆分度圆直径与模数之比。(17) 在蜗杆传动中，当 采用非标准滚刀或飞刀加工蜗轮 时，蜗杆的直径系数(或分度圆直径)，可以不取标准值。 (18) 其他条件相同时，若增加蜗杆头数，则齿面滑动速度 增加 。 (19) 蜗杆传动中，作用在蜗杆上的三个分力中最大的是 轴向力 。 (20) 对于连续工作的闭式蜗杆传动，除计算强度和刚度外，还应进行 热平衡 计算，其目的是为了 限制油温升高 以及 防止油变质和齿面胶合失效 。 (21) 蜗杆传动中，由于啮合齿面沿螺旋线的切线方向滑动速度较大，因此最容易出现 胶合 ， 减小 蜗杆的导程角可以降低滑动速度。 (22) 采用铸铝青铜ZCuAl10Fe3作蜗轮轮缘材料时，其许用接触应力与 相对滑动速度 有关，而与 接触疲劳次数 无关。(23) 阿基米德蜗杆的螺旋面可在车床上用车 梯形 刀加工，车刀刀刃为直线，加工时刀刃与 蜗杆轴线 在同一水平面内。在垂直于蜗杆轴线的剖面上，齿廓为 阿基米德螺旋 线，在通过蜗杆轴线的剖面上，齿廓为 直 线，犹如 直齿齿条 的齿廓，蜗轮是用与相配蜗杆具有同样尺寸(不考虑啮合时的径向间隙)的 蜗轮滚 刀按 范成 原理切制加工的，所以，在中间平面上，阿基米德蜗杆与蜗轮的啮合相当于 直齿齿条 与 渐开线 齿轮的啮合。(24) 蜗杆传动的计算载荷是 名义载荷 与载荷系数K的乘积，在中,为 使用工作情况系数 ，为 动载荷系数 ，为 齿向载荷分布系数 。(25) 蜗杆传动的总效率包括啮合效率、 轴承效率 效率和 搅油效率 效率。其中啮合效率=，影响蜗杆传动总效率的主要因素是 啮合 效率。(26)蜗杆的常用材料有 20Cr 45 40Cr ZCuSn10P1 ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuA110Fe3 ，蜗轮的常用材料有 HT200 ，选择蜗轮材料时，主要考虑 滑动速度大小 。(27) 在蜗轮直径一定时，节约蜗轮铜材主要措施有 齿圈与轮芯组合，拼铸等 。(28) 确定蜗杆螺纹部分的长度L时，主要考虑的因素有 及磨削与否 。(29) 孔蜗轮轮缘宽度主要取决于 及。(30) 蜗轮材料的许用接触应力与 配对材料的种类 、 铸造方式 、 滑动速度及循环次数 有关。(31) 在蜗杆传动的设计计算中，必须对蜗杆进行 刚度 校核，原因是 因变形会影响啮合与载荷集中 。(32) 蜗杆传动的效率由 啮合磨擦损耗 、 轴承摩擦损耗 、 溅油损耗 三部分组成。(33) 蜗杆传动热平衡计算的依据是 发热量散热量。(34) 蜗杆传动的热平衡计算不能满足要求时，通常采取的措施有1 加大散热片的面积 2 加风扇 3 用水冷却管 (35) 减速蜗杆传动中，主要的失效形式为 齿面胶合 、疲劳点蚀 、 磨损和轮齿折断 ，常发生在 蜗轮齿上 。(36) 蜗杆传动中，由于 传动效率低，工作时发热量大 ，需要进行计算。若不能满足要求，可采取 热平衡，加散热片 ， 蜗杆轴端加装风扇 ， 传动箱内装循环冷却管路 。(37) 在润滑良好的情况下，减摩性好的蜗轮材料是 青铜类 ，蜗杆传动较理想的材料组合是 蜗杆选用碳素钢或合金钢 ， 蜗轮选用青铜类或铸铁 。(38) 有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知，,中间平面上模数，压力角。蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径 64 ，传动中心距 200 ,传动比 21 。蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角。蜗轮为 左 旋，蜗轮分度圆柱上的螺旋角 14.036 。(39)两轴交错角为的蜗杆传动中，其正确啮合的条件是，和等值同向 。(40) 蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数是为了 保证传动的平稳性 ;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(由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。 (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。 (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 (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(或分圆直径)大的蜗杆。 (F) (19) 计入摩擦力时，蜗杆的圆周向力和蜗轮的圆周向力的关系为=(为蜗杆导程角)。 (F) (20) 蜗杆传动的载荷系数()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、蜗杆头数和蜗轮齿数?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，通常在580(或8100)之间。蜗杆头数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，则可选得小些，如果要求蜗杆传动具有自锁性，则，如果要求提高效率，则可增加，但一般选1、2、4、6。蜗轮的齿数主要由传动比确定，通常。(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： 在铸铁轮芯上加铸青铜齿圈。 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： 锡青铜(ZCuSn10Pl)等，其许用应力与滑动速度无关； 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。 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。 13