机械设计复习题-答案

3. 一对斜齿圆柱齿轮传动，参数为：mn=3.5mm,，z1=25，z2=76, ?=10?54?16?。已知传递的功率P1＝7.5kW，转速n1=730r/min。求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的方向。(8分) 解：1）从动轮所受各分力

d1?mnz13.5?25??89.1mm cos?cos10?54'16\T1?9.55?106P7.51?9.55?106?9.76?104N.mm n17302T12?9.76?105Ft2?Ft1???2190.7N

d189.1Ft2tan?n2190.7?tan20?Fr2???812N

cos?cos10?54'16\Fa2?Ft2tan??2190.7?tan10?54'16\?406N

2) 从动轮所受各分力的方向如图：圆周力垂直纸面向外，轴向力向右，径向力向下，转动方向如图箭头向上

5.（本题15分）设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：1）低速级斜齿轮

的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；2）低速级螺旋角β应取多大数值才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。

解：（1）小齿轮左旋，大齿轮右旋。

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（2）d2?mnz2?158.4mm

cos?12T?tan?1 d22T?2T?tan??sin? d35?17 Fa2?Ft2tan?1?Fa3?Ft3tan??sin??0.1438

??8.270

6.（本题15分）已知直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器布置和转向如图所示。锥齿轮me?5mm，

齿宽系数?R?0.3，z1?25，z2?60；斜齿轮mn?6mm，z3?21，z4?84。欲

使轴Ⅱ上的轴向力在轴承上的作用完全抵消，求斜齿轮3、4的螺旋角?3的大小和旋向。（提示：锥齿轮的力作用在齿宽中点。）

解：1）齿轮3、4的螺旋线方向如图所示。

60?67.380 2） ?2?arctan25 dm2?d2?1?0.5?R??5?60?1?0.5?0.35??247.5mm Fa2?Ft1ta?nsin?2?2T2ta?nsin?2 dm2 Fa3?Ft2tan??

2T22T2tan??sin? d36?21Fa2?Fa3

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tan?sin?2sin? ?dm26?21

sin??0.1710??9.85?9505400'\

第十一章

一、选择填空：

1.在如下情况可采用蜗杆传动的是________。D A.轴线平行 C.相交成直角

B.轴线相交成任意角度 D.轴线成直角交错

B.提高蜗杆传动的效率 D.便于蜗杆刀具的标准化

2.蜗杆直径系数q（或蜗杆分度圆直径d1）值的标准化，是为了_______。C

A.保证蜗杆有足够的刚度 C.利于蜗轮滚刀的标准化 3. 蜗轮轮毂常用材料是______。C

A. 45 B. HT15 C.ZCuSn10P1 D. GCr15 4. 蜗杆常用材料是_______。A A. 45钢 B. HT150

C. ZCuSn10P1

D. GCr15

5.在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率______。B

A.降低 B.提高 C.不变 D.可能提高，也可能降低

二、填空题：

1.蜗杆常用材料是_______。钢

2当蜗杆螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有______。自锁性

3.阿基米德蜗杆在垂直于蜗杆轴线的平面上，其齿廓线为_______。.阿基米德螺旋线

三、简答题：

1. 蜗杆传动的效率包括哪几部分？影响蜗杆效率的主要因素是什么？

包括啮合效率,轴承摩擦效率和浸入油池中的零件的搅油效率。主要因素是蜗杆的螺旋升角

2. 蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？不平衡时通常采取哪些措施？

因为效率低，工作时发热量大，闭式传动中，如热量不能及时散逸，油温升高油稀释，摩擦损失增大，甚至发生胶合，所以必须进行热平衡计算。措施：增加散热面积、在蜗杆端加装风扇、在传动箱内加装循环冷水管，压力循环供油系统。 3. 蜗杆传动的失效形式有哪些？为什么通常发生在蜗轮上？

点蚀、齿根折断、齿面胶合及过渡磨损。由于材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度，所以失效通常发生在蜗轮轮齿上。

4.蜗杆传动如图所

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示，蜗杆主动，转向为逆时针方向。判断蜗轮转向及轮齿螺旋线方向。

答：蜗轮为左旋，转向如图示。

5手动绞车采用圆柱蜗杆传动。如果要使重物上升，在图中画出蜗杆的转向。

四、综合应用题：

1.（本题8分）一对蜗杆传动。蜗杆转动方向如图所示。已知：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，蜗杆传动的啮合效率?＝0.75；求蜗轮上的分力大小，在图中画出蜗轮所受的三个分力方向及转动方向。（注：tan??0.36） 解：1）扭矩T2?T1? z254?25?0.75?506.25N.m z122）d2?mz2?4?54?216mm

2T12?25?1033）Fa2?Ft1???1250N

d140 16