《汽车机械基础》蜗杆传动（2）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《汽车机械基础》蜗杆传动（2）-讲义 （1）掌握几何尺寸计算体系 （2）掌握蜗杆蜗轮结构设计 （3）掌握材料选型与润滑规范 知识点一 蜗杆传动的几何尺寸 在设计蜗杆传动时，一般是根据传动的功用和传动比的要求，选择蜗杆的头数和蜗轮的齿数z₂，然后再按强度计算确定模数 m和蜗杆直径系数q。当上述主要参数确定后，可根据表20-14计算出蜗杆、蜗轮的几何尺寸。 表20-14 蜗杆蜗轮机构几何尺寸计算公式 名称 符号 计算公式 基本参数 模数 m 取蜗轮端面模数为标准值，查标准 压力角 取标准值α=20° 蜗杆头数 z₁ 一般取1、2、4 蜗轮齿数 z₂ z₂=iz₁ 齿顶高系数 一般 顶隙系数 c* 几何尺寸 齿顶高 ha 齿根高 hf 齿高 h 蜗杆分度圆直径 d₁ 续表 名称 符号 计算公式 几何尺寸 蜗杆齿顶圆直径 da1 蜗杆齿根圆直径 dₙ 蜗杆轴向齿距 pa 蜗杆分度圆柱面上的导程角 λ 蜗轮分度圆直径 d₂ 蜗轮齿顶圆直径 da2 蜗轮齿根圆直径 df2 中心距 a 【单项选择题】下列关于蜗杆传动几何尺寸的说法，错误的是（ ） A. 蜗杆分度圆直径 B. 蜗轮齿数 C. 齿根高 D. 中心距与模数m无关 【答案】D 【解析】中心距，与m直接相关，故D错误，答案为D。 1. （单项选择题）蜗杆传动中，齿全高的计算公式为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】表20-14明确“”，故答案为B。 2. （单项选择题）蜗杆轴向齿距的计算公式为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】表20-14中“”，故答案为B。 3. 蜗杆传动设计中，基本参数包括模数m、压力角α、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数和________，其中一般取________，α取标准值________。 【答案】顶隙系数；1；20° 【解析】蜗杆传动的核心基本参数及标准取值，是尺寸计算的基础。 1. （单项选择题）已知蜗杆模数，直径系数，则蜗杆齿顶圆直径为（ ） A. 50 mm B. 55 mm C. 60 mm D. 65 mm 【答案】C 【解析】由，故答案为C。 2. （单项选择题）蜗轮齿顶圆直径的计算公式是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】表20-14中“”，故答案为A。 3. 蜗杆齿顶高________，齿根高________，齿全高________。 【答案】；； 【解析】蜗杆齿高的三级参数计算公式，体现与模数的线性关系。 · 模数m乘q得d₁，齿顶加二根减四；蜗轮齿数乘模数，中心距取半和值。 知识点二 蜗杆传动的结构、材料和润滑 蜗杆绝大多数情况下和轴做成一体，称为蜗杆轴，如图20-27 所示。蜗杆常用的材料是碳素钢或合金钢，要求齿面光洁且有较高的硬度。 蜗轮可以制成整体的，适用于铸铁蜗轮或直径小的青铜蜗轮(图20-28a)。 为了节约贵重的有色金属，直径大的蜗轮常用组合式结构，齿圈用有色金属制造，而轮芯用钢或铸铁制成。组合形式有三种： (1)齿圈压配式 齿圈和轮芯用过盈配合连接(图20-28b)。为了工作可靠，在接合面圆周上安装4~8个直径为(1.2~1.5)m的螺钉，m为蜗轮模数。为了便于钻孔，应将螺钉孔中心线向材料较硬的一边偏移2~3mm。此结构用于尺寸不大而工作温度变化小的场合。 (2)螺栓连接式 齿圈与轮芯用铰制孔用螺栓连接(图20-28c)。由于装拆方便，常用于尺寸较大或磨损后需要更换蜗轮齿圈的场合。 (3)浇注式 在铸铁轮芯上浇注出青铜齿圈(图20-28d)，该形式仅用于成批生产的蜗轮。齿圈最小厚度c=2m(m为模数)，但不小于10mm。 蜗轮常用材料为青铜和铸铁。铸造锡青铜抗胶合、耐磨性能好，易切削加工，但价格贵，一般用于高速(v<25m/s)重要场合。铝铁青铜具有足够的强度，并且耐冲击，价格也低，但切削性能和抗胶合性能较差，故不适于高速，常用于相对滑动速度小于6m/s的场合。灰铸铁主要用于低速、轻载的场合。 蜗杆传动的润滑不仅能提高效率，而且可以避免轮齿的胶合和磨损。闭式蜗杆传动润滑油的黏度和供油方式一般可根据相对滑动速度、载荷类型等参考有关资料选择。为了提高蜗杆传动的抗胶合性能，宜选用黏度较高的润滑油。青铜蜗轮不允许采用抗胶合能力强的活性润滑油，以免腐蚀青铜齿面。 【单项选择题】铸造锡青铜蜗轮的适用场合是（ ） A. 高速（v<25m/s）重要场合 B. 相对滑动速度小于6m/s的场合 C. 低速、轻载场合 D. 冲击载荷大的场合 【答案】A 【解析】文中指出“铸造锡青铜抗胶合、耐磨性能好……一般用于高速（v<25m/s）重要场合”，故答案为A。 1. （单项选择题）青铜蜗轮在选择润滑油时需注意（ ） A. 必须使用高黏度的活性润滑油 B. 不允许采用活性润滑油，以免腐蚀齿面 C. 仅能使用低黏度润滑油 D. 对润滑油类型无特殊要求 【答案】B 【解析】文中指出“青铜蜗轮不允许采用抗胶合能力强的活性润滑油，以免腐蚀青铜齿面”，故答案为B。 2. （单项选择题）蜗轮组合式结构中，浇注式的适用场景是（ ） A. 尺寸不大、温度变化小的场合 B. 尺寸较大、需更换齿圈的场合 C. 成批生产的蜗轮 D. 低速轻载的铸铁蜗轮 【答案】C 【解析】文中明确浇注式“仅用于成批生产的蜗轮”，故答案为C。 3. 蜗杆绝大多数情况下与轴做成一体，称为________，其常用材料为________或________。 【答案】蜗杆轴；碳素钢；合金钢 【解析】蜗杆的典型结构及材料，体现其结构简化和性能要求。 1. （单项选择题）蜗杆常用的材料是（ ） A. 青铜 B. 铸铁 C. 碳素钢或合金钢 D. 塑料 【答案】C 【解析】文中指出“蜗杆常用的材料是碳素钢或合金钢，要求齿面光洁且有较高的硬度”，故答案为C。 2. （单项选择题）蜗杆传动润滑的主要作用不包括（ ） A. 提高效率 B. 避免轮齿胶合 C. 增加磨损 D. 减少磨损 【答案】C 【解析】文中明确润滑“能提高效率，而且可以避免轮齿的胶合和磨损”，故C不属于作用，答案为C。 3. 直径大的蜗轮常采用组合式结构，由________（有色金属制造）和________（钢或铸铁制造）组成，组合形式有齿圈压配式、________和________。 【答案】齿圈；轮芯；螺栓连接式；浇注式 【解析】组合式蜗轮的构成及类型，突出材料节约和结构适应性。 · 蜗杆轴，钢材料，齿面光洁硬度高；蜗轮组合省铜料，压配螺栓或浇注； · 青铜耐磨高速跑，铸铁低速轻载好；润滑黏度要选高，青铜别用活性油！ 知识点三 汽车常用蜗杆机构 在汽车动力传动系统中很少采用蜗杆传动。由于蜗杆传动的传动比较大，蜗杆轴和蜗轮轴成空间分布，而且可以设计为具有自锁性，所以汽车一些附属设备通常利用这些特点而采用蜗杆传动。第十六章第三节所述的电动风窗刮水器(图16-8)，其中的构件9和10就是蜗杆传动。在汽车转向器中也有蜗杆传动的形式，只是蜗轮不是一个完整的圆，而是一个扇形；汽车气压制动系统中的蹄鼓间隙调整装置也采用蜗杆传动。 用一对齿轮可以传递运动和转矩，并达到减速、增速及改变从动轴转向等目的。但是，在汽车及其他许多机械上，为了获得大的传动比或变换转速、转向，通常需要采用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来。这种由一系列齿轮组成的传动系统称为齿轮系。 齿轮系分为定轴轮系和行星轮系两大类。本节首先讨论齿轮系的基本知识，主要讨论各种轮系的传动比计算，然后再讨论齿轮系在汽车上的应用情况。 【单项选择题】齿轮系的定义是（ ） A. 单个齿轮组成的传动装置 B. 一系列互相啮合的齿轮组成的传动系统 C. 仅用于减速的齿轮组合 D. 只能改变转向的齿轮组 【答案】B 【解析】文中定义“由一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来的传动系统称为齿轮系”，故答案为B。 1. （单项选择题）齿轮系的主要功用不包括（ ） A. 获得大的传动比 B. 变换转速 C. 改变从动轴转向 D. 降低制造成本 【答案】D 【解析】文中提到齿轮系功用是“获得大的传动比或变换转速、转向”，未提及降低成本，故答案为D。 2. （单项选择题）蜗杆传动中，蜗杆轴与蜗轮轴的空间关系是（ ） A. 平行 B. 相交 C. 交错 D. 重合 【答案】C 【解析】文中指出蜗杆传动“蜗杆轴和蜗轮轴成空间分布”，结合蜗杆传动特性，两轴为交错轴，故答案为C。 3. 在汽车________系统中很少采用蜗杆传动，但其附属设备常利用蜗杆传动的传动比大、轴成空间分布及可________等特点。 【答案】动力传动；自锁 【解析】蜗杆传动在汽车动力系统中应用受限，但附属设备利用其特有优势，自锁性是重要特点之一。 1. （单项选择题）汽车附属设备采用蜗杆传动的主要原因是利用其（ ） A. 高速特性 B. 传动比大、可自锁等特点 C. 结构复杂 D. 成本低 【答案】B 【解析】文中明确汽车附属设备采用蜗杆传动是“利用这些特点（传动比大、空间分布、可自锁）”，故答案为B。 2. （单项选择题）电动风窗刮水器中采用的传动形式是（ ） A. 直齿圆柱齿轮传动 B. 蜗杆传动 C. 锥齿轮传动 D. 链传动 【答案】B 【解析】文中指出“电动风窗刮水器（图16-8），其中的构件9和10就是蜗杆传动”，故答案为B。 3. 汽车转向器中的蜗杆传动，其蜗轮通常是________形，而非完整的圆形。 【答案】扇 【解析】文中明确转向器中蜗轮为扇形，是其结构特点。 · 蜗杆传动特点多，大传动比能自锁；刮水转向间隙调，汽车附属用得着； · 齿轮组合成轮系，定轴行星各有用；变速箱里定轴转，差速行星灵活跑！ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$