【正文】 軸上零件的軸向固定有哪些方法？各有何特點？答：常見的軸向固定方法有軸肩、軸環(huán)定位，螺母定位，套筒定位及軸端圈定位等。加工工藝必須保證鍵槽有一定的對稱度。 軸上零件的周向固定有哪些方法？采用鍵固定時應(yīng)注意什么？答：軸上零件的周向固定有鍵、花鍵和銷聯(lián)結(jié)以及過盈聯(lián)結(jié)和成型聯(lián)結(jié)等。若軸的剛度不夠，不可采用高強度合金鋼提高軸的剛度。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)從哪幾個方面考慮？答：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)從以下幾方面考慮：（1）軸的毛坯種類；（2）軸上作用力的大小及其分布情況；(3)軸上零件的位置、配合性質(zhì)以及連接固定的方法；（4）軸承的類型、尺寸和位置；（5）軸的加工方法、裝配方法以及其它特殊要求。第14章 軸和軸轂連接 軸按功用與所受載荷的不同分為哪三種？常見的軸大多屬于哪一種？答：軸按功用與所受載荷不同可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸三類。（6）繪制傳動系統(tǒng)圖。性能參數(shù)的計算，主要包括動力計算和效率計算等。（3）分配總傳動比。答：（1）確定傳動裝置的總傳動比。 機械傳動的總體布置方案包括哪些內(nèi)容？答：總體布置方案包括合理地確定傳動類型；多級傳動中各種類型傳動順序的合理安排及各級傳動比的分配。（或速度）的變化?！　。?）實現(xiàn)由一個或多個原動機驅(qū)動若干個相同或不同速度的工作機?！　。?）把原動機輸出轉(zhuǎn)矩變?yōu)楣ぷ鳈C所需的轉(zhuǎn)矩或力。答： (1) 把原動機輸出的速度降低或增速。有nH=n5； n3= （式①）對于定軸輪系： ，與n5的方向相反，即 （式②）對于行星輪系： ，即 （式③）聯(lián)立①、②、③式，得 因，故。 ，已知z1=22，z3=88，=z5，試求傳動比i15。解：這個差速器是由圓錐齒輪行星架H以及機架4所組成的差動輪系，H的幾何軸線互相重合，因此由式（）得式中齒數(shù)比i前的“”號是由轉(zhuǎn)化機構(gòu)用畫箭頭的方法確定的。解：雙向離合器向上或向下閉合可改變傳動系統(tǒng)的末端件的轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。解：手輪轉(zhuǎn)速 ，已知各齒輪齒數(shù)z1=20，z2=30，z6=33，z7=57，z3=z4=z5=28，蝸桿8的頭數(shù)z8=2，蝸輪9的齒數(shù)z9=30。解： ，已知齒輪2的齒數(shù)z1=16，z2=80，齒輪3的齒數(shù)z3=13，模數(shù)m=,與齒輪3嚙合的齒條被固定在床身上。求：（1）減速器的總傳動比；（2）各軸的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩。 諧波齒輪減速器與擺線針輪減速器相比有何特點？答：諧波齒輪減速器與擺線針輪減速器相比有以下特點：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，安裝方便，傳動效率高，但使用壽命相對不如擺線針輪減速器。z2—柔輪齒數(shù)。 諧波齒輪傳動是怎樣工作的？諧波齒輪傳動中剛輪與柔輪的齒數(shù)差如何確定？答：諧波齒輪傳動是利用波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形而實現(xiàn)柔輪與剛輪的嚙合及運動傳遞。 “轉(zhuǎn)化機構(gòu)法”的根據(jù)何在？答：根據(jù)在于運動的相對性原理。第12章 齒輪系 定軸齒輪系與行星齒輪系的主要區(qū)別是什么？答：主要區(qū)別是：定軸齒輪系運轉(zhuǎn)時齒輪軸線相對于機架固定，而行星齒輪系運轉(zhuǎn)時則有一個或幾個齒輪的軸線相對于機架不固定。斜齒輪3的軸向力向左，蝸輪上的軸向力向右。11．，為使軸Ⅱ上的軸向力抵消一部分，斜齒輪3的旋向應(yīng)如何？畫出蝸輪及斜齒輪3上的軸向力的方向。 ，則 。則 彎曲強度合格。取K=，則，按計算，取，則 （6） 計算蝸桿螺旋線升角。① ② （3） 選擇蝸桿頭數(shù)z1，蝸輪齒數(shù)z2。蝸桿選 45鋼調(diào)質(zhì)，硬 度45HRC；；。蝸桿軸的輸入功率,蝸桿轉(zhuǎn)速，蝸輪轉(zhuǎn)速,間歇工作，每日工作4h，預(yù)定壽命10年。（11）繪制蝸桿、蝸輪零件工作圖（略）。（10）選擇精度等級。（9）熱平衡計算。（8）驗算傳動效率。（7）按齒根彎曲強度校核。取載荷系數(shù)，則，由此得。估計。選蝸桿頭數(shù)，蝸輪齒數(shù)。 （2）確定蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。蝸桿選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度＜350HB。已知電動機功率，轉(zhuǎn)速，蝸桿傳動比，工作載荷平穩(wěn)，單向連續(xù)運轉(zhuǎn)，每天工作8h,要求使用壽命為5年。答：蝸桿、。當(dāng)時選用錫青銅，當(dāng)時選用鋁鐵青銅（蝸桿必須淬硬），當(dāng)時蝸輪可用灰鑄鐵制作。蝸桿常用碳銅或合金鋼制成，對高速重載的蝸桿應(yīng)進行淬硬并磨削，一般蝸桿可采用調(diào)質(zhì)鋼。 此外，對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動還必須作熱平衡計算，以保證油溫不超過許用值。因此，對閉式蝸桿傳動，一般按蝸輪齒面接觸疲勞強度來設(shè)計，并校核齒根彎曲疲勞強度；對于開式蝸桿傳動，通常只需按彎曲疲勞強度進行設(shè)計。當(dāng)熱平衡不滿足要求時，應(yīng)采用不列措施，以增加傳動的散熱能力：（1）在箱體處增加散熱片，以增大散熱面積；(2)在蝸桿軸伸上裝風(fēng)扇，以提高散熱系數(shù)；（3）在油池中在裝蛇形冷卻水管，以降低油溫；（4）大功率的蝸桿減速器，可采用壓力噴油潤滑。如果蝸桿傳動的散熱條件差，使工作溫度過高，潤滑油粘度降低，油膜破壞，引起潤滑失效，導(dǎo)致齒面膠合，并加劇磨損。 蝸桿傳動的效率為何比齒輪傳動的效率低得多？答：蝸桿傳動的效率比齒輪傳動的效率低得多，是由于蝸桿傳動中嚙合處的相對滑動速度較大，摩擦大，發(fā)熱量大，嚙合效率低。 蝸桿的頭數(shù)及升角對嚙合效率各有何影響？答：蝸桿傳動的嚙合效率為；由此式可知，當(dāng)蝸桿的升角越大，蝸桿傳動的效率越高。相對滑動速度較大，溫升高，潤滑油變稀、油膜不易形成，散熱不好時極易發(fā)生膠合失效形式。 何謂蝸桿傳動的相對滑動速度？它對蝸桿傳動有何影響？答：蝸桿傳動的相對滑動速度是由于軸交角，蝸桿與蝸輪嚙合傳動時，在輪齒節(jié)點處，蝸桿的圓周速度和蝸輪的圓周速度也成夾角，所以蝸桿與蝸輪嚙合傳動時，齒廓間沿蝸桿齒面螺旋線方向有較大的相對滑動速度，其大小為。引入蝸桿直徑系數(shù)是為了減少滾刀的數(shù)量并有利于標準化。在設(shè)計、制造中，皆以中間平面上的參數(shù)和尺寸為基準。 何謂蝸桿傳動的中間平面？中間平面上的參數(shù)在蝸桿傳動中有何重要意義？答：蝸桿傳動的中間平面是通過蝸桿軸線且垂直于蝸輪軸線的平面。當(dāng)散熱不良時，閉式傳動易發(fā)生膠合。但蝸桿傳動中蝸輪輪齒的膠合、磨損要比齒輪傳動嚴重得多。 蝸桿傳動的傳動比如何計算？能否用分度圓直徑之比表示傳動比？為什么？答：蝸桿傳動的傳動比可用齒數(shù)的反比來計算，即；不能用分度圓直徑之比表示傳動比，因為蝸桿的分度圓直徑。 使用條件：蝸桿傳動用于空間交錯()軸的傳動。 第11章 蝸桿傳動 蝸桿傳動的特點及使用條件是什么？答：蝸桿傳動的特點是：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大。 （11）齒根圓錐角。解：（1） （2）（3） （4）（5）（6）（7）（8）（9）當(dāng)量齒數(shù)。 已知一對標準直齒圓錐齒輪傳動，齒數(shù)，大端模數(shù)，分度圓壓力角，軸交角。 因3輪和2輪在同一軸上，則。根據(jù)向上與轉(zhuǎn)向判定齒輪3數(shù)為右旋；④齒輪4必為左旋，與相反，即向下。（2） 已知，試求為多少時，才能使中間軸上兩齒輪產(chǎn)生的軸向力互相抵消？答：（1）確定各輪旋向，軸向力方向。若將圓整為120mm，則 。 已知一對斜齒圓柱齒輪傳動。選8級精度適合。（4）計算傳動中心距。 查得。查得。 取。 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)： ①分度圓直徑。 查得計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 。 ③載荷系數(shù)。實際傳動比 合適，齒數(shù)比 。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)如下：① 數(shù)z及齒寬系數(shù)。因用于普通傳動，選8級精度，要求齒面粗糙度。答：（1）選擇材料及精度等級。試計算這對斜齒輪的主要幾何尺寸。根據(jù)可推導(dǎo)出 取 將值代入可得下式：這對齒輪能傳遞的最大功率為。小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)：；大齒輪45鋼正火：。答：此齒輪傳動為軟齒面，其承載能力由齒面接觸強度決定，故按接觸強度設(shè)計。載荷有中等沖擊，電動機驅(qū)動，單向轉(zhuǎn)動，使用壽命為8年，單班制工作。 已知某機器的一對直齒圓柱齒輪傳動，其中心距，傳動比。：，得。小齒輪分度圓直徑 ,滿足接觸強度的要求。小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為230HBS，大齒輪為ZG310~570，齒面硬度取為180HBS。答：由題意知齒輪傳動的材料、參數(shù)、齒寬等，此題屬校核性問題，因是軟齒面，故應(yīng)以接觸強度為主進行校核強度。載荷平穩(wěn)，電動機驅(qū)動，單向轉(zhuǎn)動，預(yù)期使用壽命10年（按1年300天，每天兩班制工作考慮）。，已知：傳遞功率，轉(zhuǎn)速，模數(shù)，齒數(shù)，齒寬。 進行齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時，齒輪軸適用于什么情況？答：設(shè)計小齒輪的結(jié)構(gòu)時，當(dāng)小齒輪的齒根圓至鍵槽底部的尺寸小于（2~）時，應(yīng)制成齒輪軸，以增加齒輪和軸的強度。當(dāng)齒輪的圓周速度時，通常將大齒輪浸入油池中進行潤滑。 對于開式齒輪傳動，由于速度較低，一般采用人工定期潤滑。 在材質(zhì)相同、齒寬相同的情況下，齒面接觸強度的大小取決于什么？答：在材質(zhì)相同、齒寬相同的情況下，齒面接觸強度的大小取決于分度圓直徑的大小，即大表明接觸強度高；或用中心距表示，大，則接觸強度大，即和 m、z的乘積有關(guān)（應(yīng)在同一載荷下）。即由主動齒輪視旋向，左旋用左手，右旋用右手，四指指向表示主動輪的轉(zhuǎn)向，大拇指指向為軸向力方向，從動輪軸向力方向與主動輪的相反。背錐與球面相切于圓錐齒輪大端的分度圓錐上，并與分度圓錐直角相接。在強度計算中確定齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)時按當(dāng)量齒數(shù)查。再有，強度校核公式中的系數(shù)小于直齒輪公式中的系數(shù)，計算出的、小于直齒輪，說明斜齒輪的強度比直齒輪高。 斜齒輪的強度計算和直齒輪的強度計算有何區(qū)別？答：斜齒輪的強度計算中其受力分析是按輪齒法面進行的，計算的模數(shù)是法面模數(shù)。 如有一開式傳動，該傳動經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)，設(shè)計時應(yīng)注意哪些問題？答：對開式傳動的齒輪，按彎曲強度設(shè)計出模數(shù)時，由于經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)，應(yīng)將彎曲疲勞極限減小20%~30%。由于小齒輪直徑小，增加齒寬（5~10）mm較為適宜，保證接觸寬度。硬齒面齒輪不需要有硬度差。設(shè)計中應(yīng)將兩齒輪中較小的值代入公式計算。為接觸疲勞極限，為壽命系數(shù)，分別查圖得出。z小大。從材料考慮，降低材料的許用彎曲應(yīng)力。從材料上考慮可增加齒面硬度。若接觸強度不夠時，可適當(dāng)增加b或，但b不宜過大，b過大會造成載荷集中。尺寸較大的材料常用鑄鋼式鑄鐵，并進行正火處理以細化晶粒。載荷不大、精度要求不高時用軟齒面，可用中碳鋼、中碳合金鋼進行調(diào)質(zhì)或正火處理，并使HBS，使兩齒輪等強度。 對齒輪材料的基本要求是什么？常用齒輪材料有哪些？如何保證對齒輪材料的基本要求？答：對齒輪材料的基本要求有：齒面應(yīng)有較高的硬度和耐磨性；齒芯應(yīng)有足夠的強度和韌性；齒根有良好的彎曲強度和抗沖擊能力；應(yīng)有良好的加工工藝及熱處理性能。對于開式傳動，因為主要失效形式是磨損和斷齒，按彎曲強度進行設(shè)計。對閉式傳動中的軟齒面齒輪（）主要失效形式為點蝕，應(yīng)按接觸強度確定主要參數(shù)，按彎曲強度校核齒根彎曲強度。改善措施：提高齒面硬度，采用粘度高的潤滑油。改善措施：提高齒面硬度，降抵齒面粗糙度，選用抗膠合性能較好的齒輪副材料，采用抗膠合潤滑油；減少模數(shù)、降低齒高。改進措施：采用閉式傳動，降低齒面粗糙度，保持良好的潤滑。改進措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，增大潤滑油粘度。減緩措施：增大齒根的圓角半徑，提高齒面加工精度，增大軸及支承的剛度。解： ，可得出因，又因，所以該采用零傳動。查表得 所示選取。解： （式中a為155mm）聯(lián)立上式，可得出 a與不同，又因，則應(yīng)選用正傳動。，，又因根據(jù)，可求出查表得，所以結(jié)論：此種設(shè)計合適。答：因為 所以，即采用零傳動。因小齒輪磨損嚴重，擬將報廢，大齒輪磨損較輕，擬修復(fù)使用。 ，直至剛好連續(xù)傳動，求嚙合角，兩齒輪的節(jié)圓半徑、和兩分度圓之間的距離。解：因，可得出聯(lián)定上二式并求解，可得出；又因，可得出m=，m=5mm，中心距a=200mm，求兩齒輪的齒數(shù)z1，z2，實際嚙合線長，重合度，并用圖標出單齒及雙齒嚙合區(qū)。解：（1）標準安裝時，分度圓與節(jié)圓重合。解： ，計算其標準安裝時的中心距、小齒輪的節(jié)圓半徑及嚙合角。 當(dāng)時，齒根圓比基圓大。（2），z=26，m=3mm，求其齒廓曲線在分度圓及齒頂圓上的曲率半徑及齒頂圓壓力角。 一漸開線齒輪的基圓半徑，求（1）時漸開線的展角，壓力角以及曲率半徑；（2）壓力角時的向徑、展角及曲率半徑。