机械设计试卷

在图示传动系统中，1、2和5、6为蜗杆传动，3、4为斜齿圆柱齿轮传动，7、8为直齿锥齿轮传动，试从II、III、IV轴上轴向力较小的要求出发，确定并标出各轴的转动方向，轮3、4、5、6的螺旋线方向和各轮的轴向力方向。动力由蜗杆1输入。（在题图上作答，不要求另画图。）

四. 结构题：（本大题共 11 小题，总计 -3 分 ）

1、本小题0分

蜗杆的螺旋部分可用哪几种方法加工？在什么情况下将蜗杆与轴分开制造？

2、本小题-2分

蜗轮结构有哪几种形式？

3、本小题-2分

什么叫齿圈式蜗轮结构？它适用于什么情况？

4、本小题-2分

试述螺栓联接式蜗轮结构的特点及适用场合。

5、本小题-2分

整体浇铸式和拼铸式蜗轮结构适用于什么场合？

6、本小题0分

请画出铣制蜗杆轴的结构图。

7、本小题0分

请画出车制蜗杆轴的结构图。

8、本小题0分

请画出齿圈式蜗轮的结构图（剖面图）。

9、本小题0分

请画出螺栓联接式蜗轮结构图（剖面图）。

10、本小题0分

蜗杆传动在什么条件下将蜗杆放在蜗轮下面并浸于油内？在什么条件下放在蜗轮上面？为什么？

11、本小题5分

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用风扇冷却的蜗轮减速器，问：

1）风扇应装在蜗杆轴还是蜗轮轴上，为什么？ 2）有风扇时蜗轮箱外面凸起的散热片应按什么方向布置？与自然通风冷却的散热片有什么不同？

五. 计算题：计算下列各题（本大题共 7 小题，总计 -4 分 ）

1、本小题0分

标准蜗杆传动，已知：m=6.3mm，i=20，z1=2，d1=50mm，试计算蜗轮分度圆直径、蜗轮和蜗杆的齿顶圆直径，蜗杆导程角?及中心距a。

2、本小题-2分

某标准蜗杆传动，传动比为20，蜗轮齿数z2＝40，模数m=4mm，蜗杆分度圆直径d1=40mm，求蜗轮螺旋角?及中心距a。

3、本小题0分

一个双头蜗杆（z1＝2）的导程为12.56mm，若测得蜗杆的外径为32mm，求模数m、直径系数q（或分度圆直径d1)及导程角?。

4、本小题-2分

一蜗杆传动，已知：m=8mm，z1=2，d1=80mm，i=20，中心距a=204mm，试求： 1）蜗轮的变位系数； 2）蜗轮和蜗杆的顶圆直径； 3）蜗轮的螺旋角。

5、本小题0分

某减速器传动比i=48，其中蜗轮已丢失，现欲配制，试确定参数m，z2，?及变位系数x。现已测得参数有：蜗杆齿距pa1=6.28mm，蜗杆顶圆直径da1=30mm，中心距

a??62mm，蜗杆头数z1＝1。

6、本小题0分

2

蜗杆减速器传递功率P1=5kW，效率?=0.80，表面传热系数?=15w/(m?℃)，环境温度t0=20℃，问至少需多大散热面积减速器油温才不超过75?C？

7、本小题0分

有一蜗杆减速器，已知：蜗杆传动功率P1＝4kW，传动总效率?＝0.78，表面传热系数?=14w/(m?℃)，环境温度t0=20?C，油允许温度[t1]=75?C，减速器总散热面积A＝0.95m2，试进行热平衡计算。

六. 大型题：计算下列各题（本大题共 30 小题，总计 293 分 ）

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2

1、本小题13分

某蜗杆传动，输入功率P1＝2.8kW，转速n1=960r/min，z1=2，z2=40，m=8mm，d1=63m，

?=20?，传动当量摩擦系数?v=0.1。求传动效率?及蜗轮、蜗杆受力的大小（用分力表示，忽略轴承摩擦及溅油损耗）。

2、本小题10分

图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩T1＝25N.m，蜗杆轴向模数m=4mm，压力角?＝20?，头数z1＝2，直径d1=40mm，蜗轮齿数z2＝54，传动的啮合效率?＝0.75，试确定：

1）蜗轮的转向及旋向； 2）作用在蜗杆、蜗轮上的力大小及其方向。 3、本小题5分 一蜗杆传动的手动起重装置如图所示，已知起重量W＝5000N，卷筒直径D＝180mm，作用于手柄上的圆周力F＝100N。起重时手柄顺时针转动，手柄臂长L=200mm，蜗杆为阿基米德蜗杆，蜗杆头数z1＝1，模数m=5mm，蜗杆分度圆直径d1=50mm，总传动效率?＝0.4，试求：

1）蜗杆和蜗轮的螺旋线方向；

2）蜗轮齿数z2； 3）蜗杆传动的中心距a。

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4、本小题13分 有一双头蜗杆传动，蜗杆主动，转速960r/min，z2=61，m=8mm，d1=80mm，当量摩擦系数?v=0.08，蜗杆输入功率P1＝7kW，求：

1）蜗杆分度圆导程角?；

2）蜗杆传动效率?（只考虑传动啮合效率，忽略搅油及轴承损失）； 3）蜗轮转向； 4）蜗轮所受三个分力的大小并在图上表示其方向。 5、本小题13分 蜗杆传动如图所示，z1＝2，z2＝41，m=8mm，d1=63mm，n1=1460r/min，蜗杆功率P1＝5kW，当量摩擦系数?v =0.1，求：

1）蜗杆分度圆导程角?。

2）蜗杆传动效率?（忽略搅油及轴承损失）。

3）蜗杆正、反转时蜗轮所受三个分力的大小，并在图上表示其方向。

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