第九章 蜗杆传动
上海理工大学-2019年-攻读硕士学位复试机械工程学院《机械设计》复试大纲
复试笔试参考书目：1. 《机械设计》，濮良贵，高等教育出版社，第九版2013年2. 《机械设计》，邱宣怀等，高等教育出版社，第五版，2002年3. 《机械设计基础》，王新华等，高等教育出版社，第五版，2010年复试大纲第一章机械设计概论设计机器的基本准则和设计程序，机械零件设计概述，结构设计，设计的检验第二章机械零件的工作能力和计算准则载荷和应力的分类，机械零件的强度，机械零件的表面强度，机械零件的刚度，机械零件的冲击强度，温度对机械零件工作能力的影响，机械零件的振动稳定性。
第三章机械零件的疲劳强度疲劳断裂特征，疲劳曲线和疲劳极限应力图，影响机械连接疲劳强度的主要因素，许用疲劳极限应力图，稳定变应力时安全系数的计算。
第四章摩擦、磨损、润滑摩擦的种类及其基本性质，干摩擦，边界摩擦润滑，磨损，流体摩擦润滑。
第五章机械常用材料和制造工艺性机械常用材料，材料的选用原则，毛坯的选择，机械零件的制造工艺性。
第六章螺纹联接螺纹连接的主要类型、材料和精度，拧紧和防松，单个螺栓连接的受力分析和强度计算，螺栓组连接的受力分析，提高螺栓联接强度的措施，螺旋传动。
第七章带传动概述，带和带轮，带传动的几何计算，带传动的计算基础，V型带的设计，带传动的张紧装置，同步带传动。
第八章齿轮传动概述，主要参数，失效形式，齿轮材料及热处理，圆柱齿轮传动的几何计算，载荷计算，直齿圆柱齿轮的强度计算，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算，直齿圆锥齿轮传动，齿轮传动的效率和润滑，齿轮结构。
第九章蜗杆传动设计概述，普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算，蜗杆传动的常用材料和结构，蜗杆传动的受力分析和强度计算，蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。
机械设计基础第九章 齿轮传动
授课题目：第九章齿轮传动第一节概述第二节齿廓啮合基本定律教学大纲要求：齿轮传动的特点、应用和分类。
齿廓啮合的基本定律。
渐开线的形成及渐开线性质。
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握齿轮传动的特点、应用和分类。
齿廓啮合的基本定律。
熟悉渐开线的形成、特性，渐开线齿廓啮合特性。
教学重点：齿轮传动的特点、应用和分类；渐开线齿廓啮合特性。
难点：齿廓啮合的基本定律作业、讨论题、思考题：三、1，11．课后总结分析：齿轮传动的分类；齿廓啮合的基本定律的结论；渐开线的特性渐开线齿廓啮合特性。
=。
）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，即KN CN点是它的速度瞬心，因此直线NK是渐开线上N点为其曲率中心。
又因发生线始终相切与基圆，故渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。
）渐开线的形状取决于基圆的大小。
如图9-4所示，基圆半径愈小，渐开线愈K点到轮心法线、基圆的内公切线和正压力作用线四线合一。
图9-6 渐开线齿廓的啮合特性在K点啮合，由齿廓啮合基本定律可知，N N为一条固定的直线，它与两齿轮过接触点的公法线12必为一固定点，因此渐开线齿廓能保证定传动比传动，即22O N P ∆授课题目： 第九章 齿轮传动教学大纲要求：渐开线齿轮各部分名称、基本参数，标准直齿圆柱齿轮的主要尺寸。
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算教学重点及难点： 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 作业、讨论题、思考题：三11--15课后总结分析：渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算公式1.齿顶圆和齿根圆齿顶所确定的圆称为齿顶圆，其直径用a d 表示。
相邻两齿之间的部分称为齿槽。
齿槽底部所确定的圆称为齿根圆，其直径用f d 表示。
2.齿厚、槽宽和齿距在任意直径K d 的圆周上，轮齿两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿厚，用K s 表示；齿槽两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的槽宽，用K e 表示；相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距，用K p 表示。
《机械设计基础》章习题
第一章机械设计基础概论[复习题]一、单项选择题1．机器中各制造单元称为〔A．零件 B．构件C．机构 D．部件2．机器中各运动单元称为〔A．零件 B．部件C．机构 D．构件3．在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于〔A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分4．如图为卷扬机传动示意图,图中序号3所示部分属于< >A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分5．在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是〔6．如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是〔A.机构B.零件C.部件D.构件7．在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为< >A.零件B.机构C.构件D.部件[参考答案]一、单项选择题1A,2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]一、单项选择题1．在平面机构中,每增加一个高副将引入〔A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束2．在平面机构中,每增加一个低副将引入〔A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束3．平面运动副所提供的约束为〔A.1B.2C.1或2D.34．平面运动副的最大约束数为〔A．1 B．2 C．3 D．55．若两构件组成低副,则其接触形式为〔A．面接触 B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触6．若两构件组成高副,则其接触形式为〔A.线或面接触B.面接触C.点或面接触D.点或线接触7．若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为< >A.转动副B.移动副C.球面副D.螺旋副8．由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为< >A.1B.m-1C.mD.m+l9．机构具有确定相对运动的条件是< >A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目10．图示为一机构模型,其对应的机构运动简图为〔A．图a B．图b C．图c D．图d二、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为。
齿轮转动机构装配与蜗杆传动电子教案
齿轮转动机构装配与蜗杆传动电子教案第一章：课程介绍1.1 课程背景随着现代机械制造业的快速发展，齿轮转动机构及蜗杆传动在各类机械设备中扮演着举足轻重的角色。
为了使学生掌握齿轮转动机构装配与蜗杆传动的相关知识，提高机械设计、制造和维护能力，特开设此门课程。
1.2 课程目标通过本课程的学习，使学生了解齿轮转动机构及蜗杆传动的基本原理、结构特点、装配方法及应用范围，培养学生具备一定的实际操作能力和创新能力。
第二章：齿轮转动机构基本原理2.1 齿轮的分类及特点介绍齿轮的分类（如直齿轮、斜齿轮、圆柱齿轮等）及各自的特点，帮助学生了解不同类型齿轮的应用场景。
2.2 齿轮传动的基本原理讲解齿轮传动的工作原理，包括齿轮的啮合、传动比、齿轮的材料与热处理等，使学生掌握齿轮传动的基本知识。
第三章：蜗杆传动基本原理3.1 蜗杆传动的分类及特点介绍蜗杆传动的分类（如阿基米德蜗杆、圆柱蜗杆等）及各自的特点，帮助学生了解不同类型蜗杆传动的应用场景。
3.2 蜗杆传动的基本原理讲解蜗杆传动的工作原理，包括蜗杆与蜗轮的啮合、传动比、蜗杆的材料与热处理等，使学生掌握蜗杆传动的基本知识。
第四章：齿轮转动机构装配工艺4.1 齿轮装配工艺介绍齿轮装配的基本工艺，如齿轮的精度等级、装配方法、齿轮间隙的调整等，帮助学生掌握齿轮装配的基本技能。
4.2 蜗杆传动装配工艺介绍蜗杆传动装配的基本工艺，如蜗杆与蜗轮的配合、传动装置的调整等，帮助学生掌握蜗杆传动装配的基本技能。
第五章：齿轮转动机构与蜗杆传动的应用实例5.1 齿轮转动机构应用实例分析具体的齿轮转动机构应用实例，如汽车发动机、减速器等，使学生了解齿轮转动机构在实际工程中的应用。
5.2 蜗杆传动应用实例分析具体的蜗杆传动应用实例，如机床、汽车尾翼等，使学生了解蜗杆传动在实际工程中的应用。
第六章：齿轮转动机构的设计与计算6.1 齿轮设计的基本参数介绍齿轮设计中所需的基本参数，包括模数、压力角、齿数等，并解释这些参数对齿轮性能的影响。
《机械设计基础》考试参考试卷及答案
《机械设计基础》课程复习参考题2013年元月第一章概论一、填空题1、在完整的机构中由三类构件组成，分别为、和机架。
2、机械装置中是运动的单元体，是制造的单元体。
3、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称之为。
4、机器和机构总称为。
二、简答题1、机械零件常见的失效形式有哪些?2、机械零件常用的材料有哪些？第二章平面机构的运动简图及自由度一、填空题1、构件的自由度是指。
2、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。
3、机构中的运动副是指。
4、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
5、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与·机构自由度的关系是。
6、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。
7、计算平面机构自由度的公式为Ｆ=，应用此公式时应注意判断：((A))铰链，((B))自由度，((C))约束。
8、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。
二、选择题1、有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于。
(A) 0；(B) 1；(C) 22、原动件的自由度应为。
(A) 1；(B) +1；(C) 03、在机构中原动件数目机构自由度时，该机构具有确定的运动。
(A) 小于；(B) 等于；(C))大于。
4、计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。
(A) 增多；(B) 减少；(C) 不变。
5、构件运动确定的条件是。
(A)自由度大于1；(B) 自由度大于零；(C) 自由度等于原动件数。
6、车轮在导轨上移动时，车轮与导轨间构成。
(A)转动副(B)移动副(C)高副7、平面机构中，如引入一个转动副，将带入个约束，保留个自由度。
(A)2，1 (B)1，2 (C)1，18、平面机构中，如引入一个高副，将带入个约束，保留个自由度。
第九章齿轮传动改
弧齿（曲线齿）
交错轴斜齿轮传动 交错轴 蜗杆传动
准双曲面齿轮传动
1）平行轴间齿轮传动
2） 空间非平行轴传动，如图所示。
2、按照齿轮传动工作情况分：
1）开式
2）闭式
3）半开式
3、按照齿面硬度（350HBS）分： 1）软齿面齿轮
2）硬齿面齿轮
4、按照齿轮圆周速度分：
1）低速 （v<3m/s)
2）中速
分度圆、模数
z 设 d r为任意圆的直径， 为齿轮的齿数，根据齿距的定义可得 d p 或 pr r d r r z mr z z
分度圆 上式中含有无理数“ ”，为了便于设计、制造及互换使用，我 pr 们在齿轮上取一圆，使该圆上的 值等于一些比较简单的数值， 并使该圆上齿廓的压力角等于规定的某一数值，这个圆称为分度 圆。分度圆上的压力角以 表示，我国采用20°为标准值，其他 各国常用的压力角还有15°、14.5°等等。 模数 分度圆上的齿距对 的比值以m 来表示，称为模数。
啮合弧 齿距 p
DC
标准圆柱齿轮的重合度的近似计算
标准圆柱齿轮的重合度可按下式近似计算：
1 1 1.88 3.2 cos z 1 z2
对于直齿圆柱齿轮， 0 。若大、小齿轮的齿数 z 2 z1 17 ，代 入上式得 1.504 。可见，一般情况下 总大于1。齿轮精度高。 允许的 值可小些；反之，精度愈低， 值就要求大些。
*
d f 2 ( z 2 2ha 2c * )m (70 2 1 2 0.25) 2 135mm
*
h (2ha c* )m (2 1 0.25) 2 4.5mm d d2 m 2 a 1 ( z1 z 2 ) (20 70) 90mm 2 2 2
机械设计(基础)课程教学大纲
《机械设计》课程教学大纲一、课程名称：机械设计Machine Design课程负责人：龙振宇二、学时与学分：60学时3学分三、适用专业：机械设计制造及自动化专业四、课程教材：龙振宇主编，机械设计，机械工业出版社，2002年8月五、参考教材：濮良贵纪名刚主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001年6月邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998年2月余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986年六、开课单位：机械工程学院七、课程的目的、性质和任务《机械设计》是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
在机械类各专业教学计划中，它是主要课程。
本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本理论，基本方法和创新思维，在培养实践能力方面应着重创新能力设计构思和设计技能的基本训练。
本课程的目的及主要任务是培养学生：1．掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；突出创新意识和创新能力的培养，具有机械系统综合设计能力。
2．树立正确的设计思维，了解国家当前的有关技术经济政策。
3．具有应用计算机技术的能力。
4．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
5．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。
6．对机械设计的新发展有所了解。
八、课程的主要内容1．教学基本内容机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。
机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。
联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。
传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。
轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。
其它零部件设计：弹簧，机架零件，减速器，无级变速器等。
创新设计：创新设计重要性、基本原则及基本方法，实例分析。
《机械设计基础》目录
《机械设计基础》目录第一章绪论11 机械设计的基本概念12 机械设计的发展历程13 机械设计的重要性及应用领域第二章机械设计的基本原则和方法21 机械设计的基本原则211 功能满足原则212 可靠性原则213 经济性原则214 安全性原则22 机械设计的方法221 传统设计方法222 现代设计方法223 创新设计方法第三章机械零件的强度31 材料的力学性能311 拉伸试验与应力应变曲线312 硬度313 冲击韧性314 疲劳强度32 机械零件的疲劳强度计算321 疲劳曲线和疲劳极限322 影响机械零件疲劳强度的因素323 稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算324 不稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算第四章摩擦、磨损及润滑41 摩擦的种类及特性411 干摩擦412 边界摩擦413 流体摩擦414 混合摩擦42 磨损的类型及机理421 粘着磨损422 磨粒磨损423 疲劳磨损424 腐蚀磨损43 润滑的作用及润滑剂的选择431 润滑的作用432 润滑剂的种类433 润滑剂的选择第五章螺纹连接51 螺纹的类型和特点511 螺纹的分类512 普通螺纹的主要参数52 螺纹连接的类型和标准连接件521 螺纹连接的类型522 标准连接件53 螺纹连接的预紧和防松531 预紧的目的和方法532 防松的原理和方法54 螺纹连接的强度计算541 松螺栓连接的强度计算542 紧螺栓连接的强度计算第六章键、花键和销连接61 键连接611 平键连接612 半圆键连接613 楔键连接614 切向键连接62 花键连接621 花键连接的类型和特点622 花键连接的强度计算63 销连接631 销的类型和用途632 销连接的强度计算第七章带传动71 带传动的类型和工作原理711 平带传动712 V 带传动713 同步带传动72 V 带和带轮721 V 带的结构和标准722 带轮的结构和材料73 带传动的工作情况分析731 带传动中的力分析732 带的应力分析733 带传动的弹性滑动和打滑74 带传动的设计计算741 设计准则和原始数据742 设计计算的内容和步骤第八章链传动81 链传动的类型和特点811 滚子链传动812 齿形链传动82 链条和链轮821 链条的结构和标准822 链轮的结构和材料83 链传动的运动特性和受力分析831 链传动的运动不均匀性832 链传动的受力分析84 链传动的设计计算841 设计准则和原始数据842 设计计算的内容和步骤第九章齿轮传动91 齿轮传动的类型和特点911 圆柱齿轮传动912 锥齿轮传动913 蜗杆蜗轮传动92 齿轮的失效形式和设计准则921 轮齿的失效形式922 设计准则93 齿轮的材料和热处理931 齿轮常用材料932 齿轮的热处理94 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算941 受力分析942 强度计算95 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算951 受力分析952 强度计算96 锥齿轮传动的受力分析和强度计算961 受力分析962 强度计算97 蜗杆蜗轮传动的受力分析和强度计算971 受力分析972 强度计算第十章蜗杆传动101 蜗杆传动的类型和特点102 蜗杆和蜗轮的结构103 蜗杆传动的失效形式和设计准则104 蜗杆传动的材料和热处理105 蜗杆传动的受力分析和强度计算106 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十一章轴111 轴的分类和材料1111 轴的分类1112 轴的材料112 轴的结构设计1121 轴上零件的定位和固定1122 轴的结构工艺性113 轴的强度计算1131 按扭转强度计算1132 按弯扭合成强度计算1133 轴的疲劳强度校核第十二章滑动轴承121 滑动轴承的类型和结构1211 整体式滑动轴承1212 剖分式滑动轴承1213 调心式滑动轴承122 滑动轴承的材料1221 金属材料1222 非金属材料123 滑动轴承的润滑1231 润滑剂的选择1232 润滑方式124 非液体摩擦滑动轴承的设计计算第十三章滚动轴承131 滚动轴承的类型和特点1311 滚动轴承的分类1312 滚动轴承的特点132 滚动轴承的代号1321 基本代号1322 前置代号和后置代号133 滚动轴承的选择1331 类型选择1332 尺寸选择134 滚动轴承的组合设计1341 轴承的固定1342 轴承的配合1343 轴承的装拆1344 滚动轴承的润滑和密封第十四章联轴器和离合器141 联轴器1411 联轴器的类型和特点1412 联轴器的选择142 离合器1421 离合器的类型和特点1422 离合器的选择第十五章弹簧151 弹簧的类型和特点152 弹簧的材料和制造153 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算第十六章机械系统设计161 机械系统设计的任务和过程162 机械系统总体方案设计163 机械系统的执行系统设计164 机械系统的传动系统设计165 机械系统的支承系统设计第十七章机械设计中的创新思维171 创新思维的概念和特点172 创新思维在机械设计中的应用173 培养创新思维的方法和途径第十八章机械设计实例分析181 简单机械装置的设计实例182 复杂机械系统的设计实例183 设计实例中的经验教训和改进方向。