四、分析计算题

68. 在图中，标出未注明的蜗杆(或蜗轮)的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向，并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力的方向(用三个分力表示)。

例 解

1. 有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数Z1=2，直径系数q=10，分度圆直径d1=80mm。试求：1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角?、蜗轮齿数Z2及分度圆柱螺旋角β；2）蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距α。

解答：1）确定蜗杆传动基本参数

m=d1/q=80/10=8mm Z2=i Z1=18×2=36

??arctan(Z1/q)?arctan(1/10?11?18?36??

β=?=11?18?36??

2）求d2和中心距α： d2=Z2m=36×2=288mm

α=m(q+Z2)/2=8×(10+36)/2=184=184mm

2. 分析与思考：蜗轮蜗杆传动正确啮合条件如何？为什么将蜗杆分度圆直径d1定为标准值？

答：蜗轮蜗杆传动正确啮合条件为：?a1?at2?a?20?；m?1?mt2?m；β=?。将蜗杆分度圆直径d1定为标准值的目的是：减少蜗轮滚刀的数目，便于刀具标准化。

3．分析与思考：（1）蜗轮的旋转方向应如何确定？（2）蜗杆（主动）与蜗轮啮合点处各作用力的方向如何确定？

答：（1）蜗轮的旋转方向：当蜗杆的旋转方向和螺旋线方向已知时，蜗轮的旋转方向可根据螺旋副的运动规律来确定。

（2）各力方向确定：

Ft1（蜗杆）——蜗杆为主动件受到的阻力，故与其转向n1方向相反。

圆周力Ft

Ft2（蜗轮）——蜗轮为从动件受到的是推力故与其转向n2方向相同。

径向力Fr——Fr1、Fr2分别沿蜗杆、蜗轮的半径方向指向各自的轮心 Fα1（蜗杆）——根据蜗杆的螺旋线方向（左旋或右旋）及其转向n1，用左（或轴向力Fα 右）手定则来确定，即手握蜗杆皿指n1方向弯曲，大姆指的指向则为Fα1的方

向。

Fα2（蜗轮）——Fα2与Ft1大小相等方向相反。

4. 图示蜗杆传动，蜗杆1主动，其转向如图示，螺旋线方向为右旋。试决定： 1）蜗轮2的螺旋线方向及转向n2。2）蜗杆、蜗轮受到的各力（Ft、Fr、Fα）

题解分析：

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1）蜗轮的螺旋线方向—右旋，蜗轮的转向n2—见题解图所示。 2）蜗杆受力Ft1、Fr1、Fα1及蜗累受力Ft2、Fr2、Fα2——见题解图所示。

5．图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，螺旋线方向为左旋，转矩T1=2500N·mm，模数m=4mm，压力角??20?，蜗杆头数Z1=2，蜗杆直径系数q=10，蜗轮齿数Z2=54，传动效率?=0.75。试确定： 1）蜗轮2的转向及螺旋线方向；

2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的方向（在图中标出）。

解答： 1）蜗轮的转向——蜗轮按逆时针方向转动，蜗轮轮齿螺旋线方向——左旋

2）蜗杆、蜗轮上的各力方向如图

蜗杆传动习题参考答案

一、选择题 1B 2C 3A 4B 5A 6A 7C 8A 9D 10A 11C 2B 13B 14B 15B 16D 17D 18A 19D 20B 二、填空题

21. 斜 22. 低，好，z1=1、2、4 23. 880 N、1 800 N 24. 高 25. ???v 26. 齿面胶合、疲劳点蚀、磨损、齿根弯曲疲劳，相对滑动速度，胶合、磨损

27. 蜗轮、蜗杆 28. 相同 29. 与其旋转方向相反，指向圆心

30. 啮合功率损耗、轴承摩擦功耗、搅油功耗 31. 齿条与斜齿轮，轴向、端面 32. 增大、提高 33. d1?mq、d2?mz2 34. 多、1

35. 温升过高、胶合，单位时间内产生的热量等于散发的热量，以保持热平衡 36. 单、较大 37. 相同、导程角 38. 轴向、mq；端面、mz2

39. d1=mq=8×8 mm=64 mm；d2=mz2=8×37 mm=296 mm；a=0.5m（q+z2）=0.5×8×（8+37）mm=180 mm；

i=z2/z1=37/2=18.5；?2=arctan（z1/q）=arctan（2/8）=14?2?10??

40. 凑传动比、凑中心距

41. 保证传动的平稳性；防止蜗轮尺寸过大，造成相配蜗杆的跨距增大，降低蜗杆的弯曲刚度 42. i?z2/z1;d2?mz2;??arctan(z1m/d1);???；右旋 43. 通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面

44. 相对滑动；减摩、耐磨；碳素钢或合金钢，青铜或铸铁；蜗轮 45. 相同 46. 蜗轮；蜗轮 四、分析计算题

68. 解题要点：题68的解答见题68图解。 滑动轴承习题与参考答案

一、选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)

1. 验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是 。

A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量

C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P

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2. 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 。

3. 巴氏合金是用来制造 。

A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4. 在滑动轴承材料中， 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。

A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5. 液体润滑动压径向轴承的偏心距e随 而减小。

A. 轴颈转速n的增加或载荷F的增大 B. 轴颈转速n的增加或载荷F的减少 C. 轴颈转速n的减少或载荷F的减少 D. 轴颈转速n的减少或载荷F的增大 6. 不完全液体润滑滑动轴承，验算pv?[pv]是为了防止轴承 。

A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀

7. 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 。

A. 减少轴承的宽径比l/d B. 增加供油量 C. 减少相对间隙? D. 增大偏心率? 8. 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。

A. 重载 B. 高速 C. 工作温度高 D. 承受变载荷或振动冲击载荷

9. 温度升高时，润滑油的粘度 。

A. 随之升高 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能升高也可能降低 10. 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油

C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动 D. 润滑油温度不超过50℃

11. 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。 A. 质量 B. 密度 C. 比重 D. 流速 12. 润滑油的 ，又称绝对粘度。 A. 运动粘度 B. 动力粘度 C. 恩格尔粘度 D. 基本粘度 13. 下列各种机械设备中， 只宜采用滑动轴承。

A. 中、小型减速器齿轮轴 B. 电动机转子 C. 铁道机车车辆轴 D. 大型水轮机主轴 14. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 。 A. 液体摩擦 B. 半液体摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦 15. 在润滑良好的情况下，减摩性最好的蜗轮材料是___________。

A.铸铁 B.无锡青铜 C.锡青铜 D.黄铜

16. 在滑动轴承中，相对间隙?是一个重要的参数，它是 与公称直径之比。 A. 半径间隙??R?r B. 直径间隙??D?d C. 最小油膜厚度hmin D. 偏心率? 17. 在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于 。

A. 便于装配 B. 使轴承具有自动调位能力 C. 提高轴承的稳定性 D. 增加润滑油流量，降低温升 18. 采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于 。

A. 提高承载能力 B. 增加润滑油油量 C. 提高轴承的稳定性 D. 减少摩擦发热 19. 在不完全液体润滑滑动轴承中，限制pv值的主要目的是防止轴承 。

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A. 过度发热而胶合 B. 过度磨损 C. 产生塑性变形 D. 产生咬死 20. 下述材料中， 是轴承合金（巴氏合金）。 A. 20CrMnTi B. 38CrMnMo C. ZSnSb11Cu6 D. ZCuSn10P1 21. 与滚动轴承相比较，下述各点中， 不能作为滑动轴承的优点。

A. 径向尺寸小 B. 间隙小，旋转精度高 C. 运转平稳，噪声低 D. 可用于高速情况下 22. 径向滑动轴承的直径增大1倍，长径比不变，载荷不变，则轴承的压强p变为原来的 倍。

A. 2 B. 1/2 C. 1/4 D. 4

23．径向滑动轴承的直径增大1倍，长径比不变，载荷及转速不变，则轴承的pv值为原来的 倍。 A. 2 B. 1/2 C. 4 D. 1/4

二、填空题

24. 不完全液体润滑滑动轴承验算比压p是为了避免 ；验算pv值是为了防止 。 26. 流体的粘度，即流体抵抗变形的能力，它表征流体内部 的大小。 27. 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的 能力。 28. 影响润滑油粘度?的主要因素有 和 。

29. 两摩擦表面间的典型摩擦状态是 、 和 。

30. 螺旋传动中的螺母、滑动轴承的轴瓦、蜗杆传动中的蜗轮，多采用青铜材料，这主要是为了提高 能力。

31. 不完全液体润滑滑动轴承工作能力的校验公式是 、 和 。 32. 形成流体动压润滑的必要条件是 、 、 。

33. 不完全液体润滑滑动轴承的主要失效形式是 ，在设计时应验算项目的公式为 、 、 。

34. 滑动轴承的润滑作用是减少 ，提高 ，轴瓦的油槽应该开在 载荷的部位。 35. 不完全液体润滑径向滑动轴承，按其可能的失效应限制 、 、 进行条件性计算。

36. 宽径比较大的滑动轴承（l/d＞1.5），为避免因轴的挠曲而引起轴承“边缘接触”，造成轴承早期磨损，可采用 轴承。

37. 选择滑动轴承所用的润滑油时，对液体润滑轴承主要考虑润滑油的 ，对不完全液体润滑轴承主要考虑润滑油的 。

三、问答题

1.滑动轴承的宽径比为什么不宜过大或过小？答：宽径比过大，造成轴承温升高；宽径比小，端泄大，承载能力低。

2.滑动轴承的主要失效形式有哪些？ 答：磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落和腐蚀等。

3.针对滑动轴承的主要失效形式，轴承材料的性能应着重满足哪些要求？ 答：良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性，良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性，足够的强度和抗腐蚀能力，良好的导热性、工艺性、经济性等。

4.常用的轴承材料有哪几类？

答：常用的轴承材料可分为三大类：1）金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；2）多孔质金属材料；3）非金属材料，如工程塑料、碳-石墨等。

5.滑动轴承设计包括哪些主要内容？

答：1）决定轴承的结构型式；2）选择轴瓦和轴承衬的材料；3）决定轴承结构参数；4）选择润滑剂和润滑方法；5）计算轴承工作能力。

6.一般轴承的宽径比在什么范围内？ 答：一般轴承的宽径比B/d在0.3～1.5范围内。

7. 在滑动轴承上开设油孔和油槽应注意什么？

答：油孔和油槽应开在非承载区，轴向油槽在轴承宽度方向上不能开通，以免漏油。剖分式轴承的油槽通常开在轴瓦的剖分面处，当载荷超过180度时，应采用环形油槽，且布置在轴承中部。

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