1、蝸桿傳動習題與參考答案一、選擇題1 與齒輪傳動相比較， 不能作為蝸桿傳動的優點。A. 傳動平穩，噪聲小 B. 傳動效率高 C. 可產生自鎖 D. 傳動比大2 阿基米德圓柱蝸桿與蝸輪傳動的 模數，應符合標準值。A. 法面 B. 端面 C. 中間平面3 蝸桿直徑系數q 。 A. q=dl/m B. q=dl m C. q=a/dl D. q=a/m 4 在蝸桿傳動中，當其他條件相同時，增加蝸桿直徑系數q，將使傳動效率 。 A. 提高 B. 減小 C. 不變 D. 增大也可能減小 5 在蝸桿傳動中，當其他條件相同時，增加蝸桿頭數，則傳動效率 。 A. 提高 B. 降低 C. 不變 D. 提高，也可能

2、降低 6 在蝸桿傳動中，當其他條件相同時，增加蝸桿頭數，則滑動速度 。 A. 增大 B. 減小 C. 不變 D. 增大也可能減小 7 在蝸桿傳動中，當其他條件相同時，減少蝸桿頭數，則 。 A. 有利于蝸桿加工 B. 有利于提高蝸桿剛度C. 有利于實現自鎖 D. 有利于提高傳動效率 8 起吊重物用的手動蝸桿傳動，宜采用 的蝸桿。 A. 單頭、小導程角 B. 單頭、大導程角 C. 多頭、小導程角 D. 多頭、大導程角 9 蝸桿直徑d1的標準化，是為了 。 A. 有利于測量 B. 有利于蝸桿加工 C. 有利于實現自鎖 D. 有利于蝸輪滾刀的標準化 10 蝸桿常用材料是 。 A. 40Cr B. GC

3、rl5 C. ZCuSnl0P1 D. LY12 11 蝸輪常用材料是 。 A. 40Cr BGCrl5 C. ZCuSnl0P1 D. LYl2 12 采用變位蝸桿傳動時 。 A. 僅對蝸桿進行變位 B. 僅對蝸輪進行變位 C. 同時對蝸桿與蝸輪進行變位 13 采用變位前后中心距不變的蝸桿傳動，則變位后使傳動比 。 A. 增大 B. 減小 C. 可能增大也可能減小。 14 蝸桿傳動的當量摩擦系數fv隨齒面相對滑動速度的增大而 。 A. 增大 B. 減小 C. 不變 D. 可能增大也可能減小 15 提高蝸桿傳動效率的最有效的方法是 。 A. 增大模數m B. 增加蝸桿頭數 C. 增大直徑系數q

4、 D. 減小直徑系數q 16 閉式蝸桿傳動的主要失效形式是 。 A. 蝸桿斷裂 B. 蝸輪輪齒折斷 C. 磨粒磨損 D. 膠合、疲勞點蝕 17 用 計算蝸桿傳動比是錯誤的。 A. i=1/2 B. i=/ C. i= D. i= 18 在蝸桿傳動中，作用在蝸桿上的三個嚙合分力，通常以 為最大。 A. 圓周力Ftl B. 徑向力Fr1 C. 軸向力Fa1 19 下列蝸桿分度圓直徑計算公式： （a）d1=mq； （b）d1=m；（c）d1=d2/i；（d）d1=m/（itan）； （e）d1=2a/（i+1）。其中有 是錯誤的。 A. 一個 B. 兩個 C. 三個 D. 四個 20 蝸桿傳動中較為

5、理想的材料組合是 。 A. 鋼和鑄鐵 B. 鋼和青銅 C. 銅和鋁合金 D. 鋼和鋼二、填空題 2l 阿基米德蝸桿和蝸輪在中間平面上相當于直齒條與 齒輪的嚙合。 22 在蝸桿傳動中，蝸桿頭數越少，則傳動效率越 ，自鎖性越 ，一般蝸桿頭數常取= 。 23 在蝸桿傳動中，已知作用在蝸桿上的軸向力Fal=1 800N，圓周力Ft1=880N，若不考慮摩擦影響，則作用在蝸輪上的軸向力Fa2= ，圓周力Ft2 。 24 蝸桿傳動的滑動速度越大，所選潤滑油的粘度值應越 。 25 在蝸桿傳動中，產生自鎖的條件是 。 26 蝸輪輪齒的失效形式有 、 、 、 。但因蝸桿傳動在齒面間有較大的 ，所以更容易產生 和

6、 失效。 27 變位蝸桿傳動僅改變 的尺寸，而 的尺寸不變。 28 在蝸桿傳動中，蝸輪螺旋線的方向與蝸桿螺旋線的旋向應該 。 29 蝸桿傳動中，蝸桿所受的圓周力Ft1的方向總是與 ，而徑向力Frl的方向總是 。 30 閉式蝸桿傳動的功率損耗，一般包括： 、 和 三部分。 31 阿基米德蝸桿和蝸輪在中間平面相當于 與 相嚙合。因此蝸桿的 模數應與蝸輪的 模數相等。 32 在標準蝸桿傳動中，當蝸桿為主動時，若蝸桿頭數和模數m一定，而增大直徑系數q，則蝸桿剛度 ；若增大導程角，則傳動效率 。 33 蝸桿分度圓直徑= ；蝸輪分度圓直徑= 。 34 為了提高蝸桿傳動的效率，應選用 頭蝸桿；為了滿足自鎖要

7、求，應選= 。 35 蝸桿傳動發熱計算的目的是防止 ，以防止齒面 失效。發熱計算的出發點是 等于 。 36 為了蝸桿傳動能自鎖，應選用 頭蝸桿；為了提高蝸桿的剛度，應采用 的直徑系數q。 37 蝸桿傳動時蝸桿的螺旋線方向應與蝸輪螺旋線方向 ；蝸桿的分度圓柱導程角應等于蝸輪的分度圓螺旋角。38 蝸桿的標準模數是 模數，其分度圓直徑= ；蝸輪的標準模數是 模數，其分度圓直徑= 。 39 有一普通圓柱蝸桿傳動，已知蝸桿頭數=2，蝸桿直徑系數q=8,蝸輪齒數=37,模數m=8mm，則蝸桿分度圓直徑= mm；蝸輪分度圓直徑= mm；傳動中心距a mm；傳動比i= ；蝸輪分度圓上螺旋角= 。 40 阿基米

8、德蝸桿傳動變位的主要目的是為了 和 。 41 在進行蝸桿傳動設計時，通常蝸輪齒數26是為了 ；80(100)是為了 。 42 蝸桿傳動中，已知蝸桿分度圓直徑，頭數，蝸桿的直徑系數q，蝸輪齒數，模數m，壓力角，蝸桿螺旋線方向為右旋，則傳動比i= ，蝸輪分度圓直徑= ，蝸桿導程角= ，蝸輪螺旋角 ，蝸輪螺旋線方向為 。 43 阿基米德圓柱蝸桿傳動的中間平面是指 的平面。 44 由于蝸桿傳動的兩齒面間產生較大的 速度，因此在選擇蝸桿和蝸輪材料時，應使相匹配的材料具有良好的 和 性能。通常蝸桿材料選用 或 ，蝸輪材料選用 或 ，因而失效通常多發生在 上。 45 蝸桿導程角的旋向和蝸輪螺旋線的力向應 。

9、 46 蝸桿傳動中，一般情況下 的材料強度較弱，所以主要進行 輪齒的強度計算。三、問答題 47 蝸桿傳動具有哪些特點？它為什么要進行熱平衡計算？若熱平衡計算不合要求時怎么辦？ 48 如何恰當地選擇蝸桿傳動的傳動比i12、蝸桿頭數和蝸輪齒數，并簡述其理由。 49 試闡述蝸桿傳動的直徑系數q為標準值的實際意義。 50 采用什么措施可以節約蝸輪所用的銅材？ 51 蝸桿傳動中，蝸桿所受的圓周力Ft1與蝸輪所受的圓周力Ft2是否相等？ 52 蝸桿傳動中，蝸桿所受的軸向力Fa1與蝸輪所受的軸向力Fa2是否相等？ 53 蝸桿傳動與齒輪傳動相比有何特點？常用于什么場合？ 54 采用變位蝸桿傳動的目的是什么？變

10、位蝸桿傳動中哪些尺寸發生了變化？ 55 影響蝸桿傳動效率的主要因素有哪些？為什么傳遞大功率時很少用普通圓柱蝸桿傳動？ 56 對于蝸桿傳動，下面三式有無錯誤？為什么？ （1）； （2）； （3）； 57 蝸桿傳動中為何常用蝸桿為主動件？蝸輪能否作主動件？為什么？ 58 為什么要引入蝸桿直徑系數q？如何選用？它對蝸桿傳動的強度、剛度及尺寸有何影響？ 59 影響蝸桿傳動效率的主要因素有哪些？導程角的大小對效率有何影響？ 60 蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么？自鎖條件是什么？ 61 蝸桿減速器在什么條件下蝸桿應下置？在什么條件下蝸桿應上置？ 62 選擇蝸桿的頭數和蝸輪的齒數應考慮哪些因素？ 63 蝸桿的

11、強度計算與齒輪傳動的強度計算有何異同？ 64 為了提高蝸桿減速器輸出軸的轉速，而采用雙頭蝸桿代替原來的單頭蝸桿，問原來的蝸輪是否可以繼續使用？為什么？ 65 蝸桿在進行承載能力計算時，為什么只考慮蝸輪？而蝸桿的強度如何考慮？在什么情況下需要進行蝸桿的剛度計算？ 66 在設計蝸桿傳動減速器的過程中，發現已設計的蝸桿剛度不足，為了滿足剛度的要求，決定將直徑系數q從8增大至10，問這時對蝸桿傳動的效率有何影響？ 67 在蝸桿傳動設計時，蝸桿頭數和蝸輪齒數應如何選擇？試分析說明之。四、分析計算題68 在題68圖中，標出未注明的蝸桿(或蝸輪)的螺旋線旋向及蝸桿或蝸輪的轉向，并繪出蝸桿或蝸輪嚙合點作用力的

12、方向(用三個分力表示)。題 68圖69 題69圖所示為兩級蝸桿減速器，蝸輪4為右旋，逆時針方向轉動（n4），要求作用在軸上的蝸桿3與蝸輪2的軸向力方向相反。試求：題 69圖（1）蝸桿1的螺旋線方向與轉向；（2）畫出蝸輪2與蝸桿3所受三個分力的方向。70 一單級普通圓柱蝸桿減速器，傳遞功率P=7.5kW，傳動效率=0.82，散熱面積A=1.2m2，表面傳熱系數=8.15W/(m2·)，環境溫度=20。問該減速器能否連續工作？71 題71圖所示為一標準蝸桿傳動，蝸桿主動，轉矩T1=25 000N·mm，模數m=4 mm，壓力角=20°，頭數=2，直徑系數q=10，蝸輪

13、齒數=54，傳動的嚙合效率。試確定：題 71圖（1）蝸輪的轉向；（2）作用在蝸桿、蝸輪上的各力的大小及方向。 例 解1. 有一阿基米德蝸桿傳動，已知比i=18，蝸桿頭數Z1=2，直徑系數q=10，分度圓直徑d1=80mm。試求：1）模數m、蝸桿分度圓柱導程角、蝸輪齒數Z2及分度圓柱螺旋角；2）蝸輪的分度圓直徑d2和蝸桿傳動中心距。解答：1）確定蝸桿傳動基本參數m=d1/q=80/10=8mmZ2=i Z1=18×2=36=2）求d2和中心距：d2=Z2m=36×2=288mm=m(q+Z2)/2=8×(10+36)/2=184=184mm2. 分析與思考：蝸輪蝸桿

14、傳動正確嚙合條件如何？為什么將蝸桿分度圓直徑d1定為標準值？答：蝸輪蝸桿傳動正確嚙合條件為：；=。將蝸桿分度圓直徑d1定為標準值的目的是：減少蝸輪滾刀的數目，便于刀具標準化。3分析與思考：（1）蝸輪的旋轉方向應如何確定？（2）蝸桿（主動）與蝸輪嚙合點處各作用力的方向如何確定？答：（1）蝸輪的旋轉方向：當蝸桿的旋轉方向和螺旋線方向已知時，蝸輪的旋轉方向可根據螺旋副的運動規律來確定。（2）各力方向確定：圓周力FtFt1（蝸桿）蝸桿為主動件受到的阻力，故與其轉向n1方向相反。Ft2（蝸輪）蝸輪為從動件受到的是推力故與其轉向n2方向相同。徑向力FrFr1、Fr2分別沿蝸桿、蝸輪的半徑方向指向各自的輪心

15、軸向力FF1（蝸桿）根據蝸桿的螺旋線方向（左旋或右旋）及其轉向n1，用左（或右）手定則來確定，即手握蝸桿皿指n1方向彎曲，大姆指的指向則為F1的方向。F2（蝸輪）F2與Ft1大小相等方向相反。4. 圖示蝸桿傳動，蝸桿1主動，其轉向如圖示，螺旋線方向為右旋。試決定：1）蝸輪2的螺旋線方向及轉向n2。2）蝸桿、蝸輪受到的各力（Ft、Fr、F）題解分析：1）蝸輪的螺旋線方向右旋，蝸輪的轉向n2見題解圖所示。2）蝸桿受力Ft1、Fr1、F1及蝸累受力Ft2、Fr2、F2見題解圖所示。5圖示為一標準蝸桿傳動，蝸桿主動，螺旋線方向為左旋，轉矩T1=2500N·mm，模數m=4mm，壓力角，蝸桿頭

16、數Z1=2，蝸桿直徑系數q=10，蝸輪齒數Z2=54，傳動效率=0.75。試確定：1）蝸輪2的轉向及螺旋線方向；2）作用在蝸桿、蝸輪上的各力的大小和方向（在圖中標出）。解答： 1）蝸輪的轉向蝸輪按逆時針方向轉動，蝸輪輪齒螺旋線方向左旋2）蝸桿、蝸輪上的各力大小6. 分析與思考：蝸輪與蝸桿嚙合點處各力之間關系如何？與斜齒圓柱齒輪傳動各力之間關系有何異同？答：蝸輪與蝸桿嚙合點處各力之間關系：；不同之處斜齒圓柱齒輪傳動：；蝸輪與蝸桿傳動：；相同之處：7. 圖示為由斜齒圓柱齒輪與蝸桿傳動組成的兩級傳動，小齒輪1由電機驅動。已知：蝸輪螺旋線方向為右旋，轉向m如圖示。要求：1）確定、軸的轉動方向（直接繪于

17、圖上）；2）若要使齒輪2與蝸桿3所受軸向力Fa2、Fa2互相抵消一部分，確定齒輪1、2和蝸桿3的輪齒螺旋線方向；3）蝸桿、蝸輪分度圓直徑分別為d3、d4，傳遞的扭矩為T3、T4（N·mm），壓力角為，求蝸桿嚙合點處所受各力Ft3、Fr3、Fa3的大小（用公式表示，忽略齒面間的摩擦力）；4）在圖中用箭頭畫出軸上齒輪2和蝸桿3所受各力Ft、Fr、Fa的方向。解題分析：1）、軸的轉動方向n、n一見題圖解所示，2）齒輪1、2和蝸桿3螺旋線方向：齒輪1左旋；齒輪2右旋；蝸桿3右旋，3）Ft3=2T3/d3 N；Fr3=Fr4= Ft4tan = (2T4/d4)tan N;Fa3=Ft4=2T

18、4/d4 N;4）軸上齒輪2與蝸桿3受力見題解圖所示。8. 在圖示傳動系統中，1為蝸桿，2為蝸輪，3和4為斜齒圓柱齒輪，5和6為直齒錐齒輪。若蝸桿主動，要求輸出齒輪6的回轉方向如圖所示。試決定：1）若要使、軸上所受軸向力互相抵消一部分，蝸桿、蝸輪及斜齒輪3和4的螺旋線方向及、軸的回轉方向（在圖中標示）；2）、軸上各輪嚙合點處受力方向（Ft、Fr、Fa在圖中畫出）。解題分析：1）各軸螺旋線方向：蝸桿1左旋；蝸輪2左旋； 斜齒輪3左旋；斜齒輪4右旋，、軸的回轉方向：軸n逆時針；軸n朝下；軸n、2）、軸上各軸受力方向見題解圖所示。9 . 分析與思考：為什么閉式蝸桿傳動的工作能力主要取決于蝸輪輪齒面接

19、觸強度，而不取決于蝸桿？答：蝸輪相當于斜齒輪，且蝸輪材料的機械強度比鋼制蝸桿強度低，故閉式蝸桿傳動的主要失效形式為蝸輪齒面疲勞點蝕，其承載能力主要取決于蝸輪齒面接觸強度。10. 分析與思考：為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？如不滿足熱平衡條件，可采取哪些措施以降低其溫升？答：因為蝸桿傳動在其嚙合平面間會產生很大的相對滑動速度，摩擦損失大，效率低，工作時會產生大量的熱。在閉式蝸桿傳動中，若散熱不良，會因油溫不斷升高，使潤滑失效而導致齒面膠合。所以，閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算，以保證其油溫穩定在規定的范圍內，即：要求達到熱平衡時的工作油溫t10670，如不滿足熱平衡條件可采取以下的措施降低

20、其溫升：1）在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積；2）在蝸桿軸端設置風扇，以增大散熱系數；3）若上述還不能滿足熱平衡條件，可在箱體油池中裝設蛇形冷水管，或采用壓力噴油循環潤滑。 11. 分析與思考：在蝸桿蝸輪機構中，若蝸桿為主動件且其轉向已知時，從動蝸輪的轉向如何決定。答：從動蝸輪的轉向主要取決于蝸桿的轉向和旋向。可用左、右手法則來確定，右旋用右手判定，左旋用左手判定。圖示蝸桿1為左旋蝸桿，用左手四指沿蝸桿轉向n1的方向彎曲，則拇指所指方向的相反方向就是蝸輪上嚙合點處的線速度方向，即蝸輪2以n2逆時針方向轉動。同理，可確定蝸輪3的轉向n3：。12. 一帶式運輪機用阿基米德蝸桿傳動，已知傳遞功率

21、P1=8.8kW, n1=960r/min, 傳動比i=18，蝸桿頭數z1=2，直徑系數q=8，蝸桿導程角，蝸輪端面模數m=10mm，蝸桿主動時的傳動效率=0.88，蝸桿為左螺旋，轉動方向如圖a所示。（1）試在圖上標出蝸輪的轉向及各力的指向。（2）列式計算蝸桿與蝸輪各自所受到的圓周力Ft、軸向力Fa、徑向力Ft（單位為N）。解題要點：（1）蝸輪旋轉方向及各力指向如圖b所示。（2）各分力大小的計算如下：1）計算蝸桿與蝸輪所傳遞的轉矩T1、T2。2）計算蝸桿、蝸輪分度圓直徑d1、d23）計算Ft、Fa、Fr13. 一單頭蝸桿傳動，已知蝸輪的齒數z2=40，蝸桿的直徑系數q=10，蝸輪的分度圓直徑d

22、2=200mm。試求：（1）模數m、軸向齒距pa1，蝸桿分度圓直徑d1，中心距及傳動i12。（2）若當量摩擦系數fv=0.08，求蝸桿、蝸輪分別為主動件時的效率及。（3）若改用雙頭蝸桿，其、又為多少？（4）從效率與的計算中可得出什么結論？解題要點：（1）模數 mm（2）齒距 mm（3）蝸桿分度圓直徑 mm（4）傳動比 （5）中心距 = mm（6）計算效率如下：1）單頭蝸桿傳動蝸桿為主動時蝸輪為主動時2）雙頭蝸桿傳動蝸桿為主動時蝸輪為主動時（7）通過對不同頭數的蝸桿主動或是蝸輪主動時的效率計算，可知：1）雙頭蝸桿的效率比單頭蝸桿高；2）相同條件下蝸桿主動的效率比蝸輪主動時的效率高。14. 圖示為

23、雙級蝸桿傳動。已知蝸桿1、3均為右旋，軸I為輸入軸，其回轉方向如圖示。試在圖上畫出：（1）各蝸桿和蝸輪的螺旋線方向；（2）軸和軸的回轉方向；（3）蝸輪2和蝸桿3所受的各力。解題要點：（1）因蝸桿和蝸輪的螺旋線方向相同，故蝸桿1、3的導程角及蝸輪2、4的螺旋角相同，且蝸桿與蝸輪的螺旋線均為右旋。（2）軸的回轉方向即為蝸輪2的回轉方向n2；同理軸的回轉方向為n4（圖b）。（3）蝸輪2和蝸桿3所受各力示于圖b。15. 蝸桿傳動具有哪些特點？它為什么要進行熱平衡計算？熱平衡計算不合要求時怎么辦？解題要點：蝸桿傳動具有傳動比大、結構緊湊、傳動平穩、噪聲低和在一定條件下能自鎖待優點而獲得廣泛的應用。但蝸桿

24、傳動在嚙合平面間將產生很大的相對滑動，具有摩擦發熱大，效率低等缺點。正是由于存在上述的缺點，故需要進行熱平衡計算。當熱平衡計算不合要求時，可采取如下措施：（1）在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積；2）在蝸桿軸端設置風扇，以增大散熱系數；（3）若上述辦法還不能滿足散熱要求，可在箱體油池中裝設蛇形冷卻管，或采用壓力噴油循環潤滑。16. 有一變位蝸桿傳動，已知模數m=6mm，傳動比i=20，直徑系數q=0，蝸桿頭數z1=2，中心距（變位后）=150mm。試求其變位系數及該傳動的幾何尺寸，并分析哪些尺寸不同于未變位蝸桿傳動。解題要點：（1）求變位系數= mm（2）求變位后的幾何尺寸 變位后蝸桿的幾何

25、尺寸保持不變，但在嚙合中蝸桿節圓不再與分度圓重合。該變位蝸桿傳動的蝸桿節圓直徑為 mm變位后，蝸輪頂圓直徑da2、齒根圓直徑df2分別為 mm df2= mm變位后，蝸輪分度圓直徑d2、節圓及b2寬度仍保持不變。17圖示蝸桿傳動均以蝸桿為主動件，試在圖上標出蝸桿（或蝸輪）的轉向，蝸輪齒的螺旋線方向，蝸桿、蝸輪所受各分力的方向。解題要點：蝸桿（或蝸輪）的轉向、蝸輪齒的螺旋線方向，蝸桿、蝸輪所受各力的方向均標于圖解中。18. 在圖示傳動系統中，件1、5為蝸桿，件2、6為蝸輪，件3、4為斜齒圓柱齒輪，件7、8為直齒錐齒輪。已知蝸桿1為主動，要求輸出齒輪8的回轉方向如圖示。試確定：（1）各軸的回轉方向

26、（畫在圖上）（2）考慮軸、上所受軸向力能抵消一部分，定出各輪的螺旋線方向（畫在圖上）（3）畫出各輪的軸向力的方向。解題要點：題中要求解答的（1）、（2）、（3）項，均示于圖解中。19. 圖中蝸桿主動，試標出未注明的蝸桿（或蝸輪）的螺旋線方向及轉向，并在圖中繪出蝸桿、蝸輪嚙合點處作用力的方向（用三個分力：圓周力Ft、徑向力Fr、軸向力F。表示）。題解分析：根據蝸桿傳動嚙合條件之一：和螺旋傳動原理一出未注明的蝸桿（或蝸輪）的螺旋線方向及轉向；再根據蝸桿（主動）與蝸輪嚙合點處各作用力的方向確定方法，定出各力方向如題解圖所示。蝸桿傳動習題參考答案一、選擇題1 B 2 C 3 A 4 B 5 A6 A 7 C 8 A 9 D 10 A 11 C 12 B 13 B 14 B 15 B1