機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題與答案18齒輪傳動(dòng)

1、十八齒輪傳動(dòng)習(xí)題與參考答案、單項(xiàng)選擇題(從給出的 A、B、C D中選一個(gè)答案)1 一般開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是C。A.齒面膠合B.齒面疲勞點(diǎn)蝕C.齒面磨損或輪齒疲勞折斷D.輪齒塑性變形2高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)，最可能出現(xiàn)的失效形式是A 。A.齒面膠合B.齒面疲勞點(diǎn)蝕C.齒面磨損D.輪齒疲勞折斷3 45鋼齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后其硬度值約為B qA. 45 50 HRCB. 220 270 HBSC. 160 180 HBSD. 320 350 HBS4 齒面硬度為5662HRC的合金鋼齒輪的加工工藝過程為C。A.齒坯加工一淬火一磨齒一滾齒B.齒坯加工一淬火一滾齒一磨齒C.齒坯加工一滾齒一

2、滲碳淬火一磨齒D.齒坯加工一滾齒一磨齒一淬火5 齒輪采用滲碳淬火的熱處理方法，則齒輪材料只可能是D qA. 45 鋼B. ZG340-640C. 20CrD. 20CrMnTi6齒輪傳動(dòng)中齒面的非擴(kuò)展性點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在 。A.跑合階段B.穩(wěn)定性磨損階段C.劇烈磨損階段D.齒面磨料磨損階段7 對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，在工程設(shè)計(jì)中，一般 。A.按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核彎曲強(qiáng)度8 .按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核接觸強(qiáng)度C.只需按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)D.只需按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)8 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，若 zi=18, Z2=72,則這對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力 。A. (T F1 > b F2B. (T F1 V b

3、 F2C. (T F1= (T F2D. (T F1W (T F29 對(duì)于齒面硬度w 350HBS的閉式鋼制齒輪傳動(dòng)，其主要失效形式為 。A.輪齒疲勞折斷B.齒面磨損C.齒面疲勞點(diǎn)蝕D.齒面膠合10 一減速齒輪傳動(dòng)，小齒輪 1選用45鋼調(diào)質(zhì)；大齒輪選用45鋼正火，它們的齒面接觸應(yīng)力。A. (T H1 > b H2B. (T H1 V b H2C. (T H1= (T H2D. (T H1 H211對(duì)于硬度W 350HBS的閉式齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)一般 A.先按接觸強(qiáng)度計(jì)算B.先按彎曲強(qiáng)度計(jì)算111314151617181920212223C.先按磨損條件計(jì)算D.先按膠合條件計(jì)算12 設(shè)計(jì)一對(duì)

4、減速軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，從等強(qiáng)度要求出發(fā)，大、小齒輪的硬度選擇時(shí)，應(yīng)A.兩者硬度相等B.小齒輪硬度高于大齒輪硬度C.大齒輪硬度圖于小齒輪硬度D.小齒輪米用硬齒面，大齒輪米用軟齒面一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪要正確嚙合，它們的 必須相等。A.直徑dB.模數(shù)mC.齒寬bD.齒數(shù)z某齒輪箱中一對(duì)45鋼調(diào)質(zhì)齒輪，經(jīng)常發(fā)生齒面點(diǎn)蝕，修配更換時(shí)可用 代替。A. 40Cr調(diào)質(zhì)B.適當(dāng)增大模數(shù)mC.仍可用45鋼，改為齒面高頻淬火D.改用鑄鋼ZG310-570設(shè)計(jì)閉式軟齒面直齒輪傳動(dòng)時(shí)，選擇齒數(shù)乙，的原則是 。B. Zi越多越好C. Zi越少越好D. Z1> 17,不產(chǎn)生根切即可D.在保證輪齒有足夠的抗彎疲勞強(qiáng)度

5、的前提下，齒數(shù)選多些有利在設(shè)計(jì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)中，直徑一定時(shí)應(yīng)取較少的齒數(shù)，使模數(shù)增大以 。A.提高齒面接觸強(qiáng)度B.提高輪齒的抗彎曲疲勞強(qiáng)度C.減少加工切削量，提高生產(chǎn)率D.提高抗塑性變形能力在直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，若中心距保持不變，而增大模數(shù)時(shí)，則可以 。A.提高齒面的接觸強(qiáng)度B.提高輪齒的彎曲強(qiáng)度C.彎曲與接觸強(qiáng)度均可提高D.彎曲與接觸強(qiáng)度均不變輪齒的彎曲強(qiáng)度，當(dāng) ,則齒根彎曲強(qiáng)度增大。A.模數(shù)不變，增多齒數(shù)日B.模數(shù)不變，增大中心距時(shí)C.模數(shù)不變，增大直徑日D.齒數(shù)不變，增大模數(shù)時(shí)為了提高齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度，可采取 的方法。A.采用閉式傳動(dòng)B.增大傳動(dòng)中心距C.減少齒數(shù)D.增大模數(shù)圓柱齒

6、輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的直徑一定時(shí)，減小齒輪的模數(shù)、增加齒輪的齒數(shù)，則可以A.提高齒輪的彎曲強(qiáng)度B.提高齒面的接觸強(qiáng)度C.改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性D.減少齒輪的塑性變形輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)YFa與 無關(guān)。A.齒數(shù)Z1B.變位系數(shù)xC.模數(shù)mD.斜齒輪的螺旋角3標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算中，齒形系數(shù)YFa只取決于 。A.模數(shù)mB.齒數(shù)ZC.分度圓直徑dD.齒寬系數(shù)中d一對(duì)圓柱齒輪，通常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪寬一些，其主要原因是 。A.使傳動(dòng)平穩(wěn)B.提高傳動(dòng)效率C.提高齒面接觸強(qiáng)度D.便于安裝，保證接觸線長(zhǎng)度24 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪分度圓直徑di=50mm、齒寬 bi=55mm

7、 ,大齒輪分度圓直徑d2=90mm、齒寬b2=50mm ,則齒寬系數(shù)d。A. 1.1B. 5/9C. 1D. 1.325齒輪傳動(dòng)在以下幾種工況中 的齒寬系數(shù)中d可取大些。A.懸臂布置B.不對(duì)稱布置C.對(duì)稱布置D.同軸式減速器布置26 設(shè)計(jì)一傳遞動(dòng)力的閉式軟齒面鋼制齒輪，精度為 7級(jí)。如欲在中心距 a和傳動(dòng)比i不變的條件下，提高齒面接觸強(qiáng)度的最有效的方法是 。A.增大模數(shù)(相應(yīng)地減少齒數(shù))B.提高主、從動(dòng)輪的齒面硬度C.提高加工精度D.增大齒根圓角半徑27 今有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪 1的模數(shù) m=5mm、Z1二25,齒輪2的m2=3mm、Z2=40 , 此時(shí)它們的齒形系數(shù) 。A. Y Fa

8、1 < Y Fa2B. YFa1>YFa2C. YFa產(chǎn)Y Fa2D. Y Fa1< YFa228 斜齒圓柱齒輪的動(dòng)載荷系數(shù)K和相同尺寸精度的直齒圓柱齒輪相比較是 的。A.相等B.較小C.較大D.可能大、也可能小29下列 的措施，可以降低齒輪傳動(dòng)的齒面載荷分布系數(shù)Kb。A.降低齒面粗糙度B.提高軸系剛度C.增加齒輪寬度D.增大端面重合度30 齒輪設(shè)計(jì)中，對(duì)齒面硬度W350 HBS的齒輪傳動(dòng)，選取大、小齒輪的齒面硬度時(shí)，應(yīng)使。A. HBS 1=HBS 2B. HBS 產(chǎn) HBS2C. HBSi>HBS2D. HBS 產(chǎn)HBS2+ (3050)31斜齒圓柱齒輪的齒數(shù) z與模

9、數(shù)mn不變，若增大螺旋角3 ,則分度圓直徑d1。A.增大B.減小C.不變D.不一定增大或減小32 對(duì)于齒面硬度w350 HBS的齒輪傳動(dòng)，斗匕小齒輪均米用45鋼，一般米取的熱處理方式為。A.小齒輪淬火, C.小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪調(diào)質(zhì)大齒輪正火B(yǎng).小齒輪淬火,D.小齒輪正火,大齒輪正火大齒輪調(diào)質(zhì)33 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)，通常發(fā)生在A.靠近齒頂處B.靠近齒根處C.靠近節(jié)線的齒頂部分D.靠近節(jié)線的齒根部分34 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，僅將齒輪傳動(dòng)所受的載荷增為原載荷的4倍，其齒面接觸應(yīng)力。A.不變B.增為原應(yīng)力的2倍C.增為原應(yīng)力的4倍D.增為原應(yīng)力的16倍35 兩個(gè)

10、齒輪的材料的熱處理方式、齒寬、齒數(shù)均相同，但模數(shù)不同，mi=2mm, m2=4mm ,它們的彎曲承載能力為。A.相同B. m2的齒輪比mi的齒輪大C.與模數(shù)無關(guān)D. mi的齒輪比m2的齒輪大36以下 的做法不能提高齒輪傳動(dòng)的齒面接觸承載能力。A. d不變而增大模數(shù)B.改善材料C.增大齒寬D.增大齒數(shù)以增大d37 齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)因齒數(shù)選擇過多而使直徑增大時(shí)，若其他條件相同，則它的彎曲承載能 力。A.成線性地增加B.不成線性但有所增加C.成線性地減小D.不成線性但有所減小38 直齒錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，是以 為計(jì)算依據(jù)的。A.大端當(dāng)量直齒錐齒輪B.齒寬中點(diǎn)處的直齒圓柱齒輪C.齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒圓柱齒

11、輪D.小端當(dāng)量直齒錐齒輪39 今有四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒數(shù)zi=20、Z2=40、Z3=60、Z4=80 ,模數(shù) mi=4mm、m2=3mm、m3=2mm、m4=2mm ,則齒形系數(shù)最大的為 。A. YFalB. YFa2C. YFa3D. YFa440 一對(duì)減速齒輪傳動(dòng)中，若保持分度圓直徑di不變，而減少齒數(shù)和增大模數(shù)，其齒面接觸應(yīng)力將。A.增大B.減小41 一對(duì)直齒錐齒輪兩齒輪的齒寬為bi、A. bi>b2B. bi=b242 設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，若保持傳動(dòng)比i的。A.彎曲強(qiáng)度提高，接觸強(qiáng)度提高C.彎曲強(qiáng)度與接觸強(qiáng)度均不變二、填空題43 一般開式齒輪傳動(dòng)中的主要失效形式是44 一般

12、閉式齒輪傳動(dòng)中的主要失效形式是45 開式齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 。46 對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要按 _ 這時(shí)影響齒輪強(qiáng)度的最主要幾何參數(shù)是 C.保持不變D.略有減小b2,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取。C. bi<b2D. bi=b2+ (3050) mm和齒數(shù)和z£=z1+z2不變，而增大模數(shù)m,則齒輪B.彎曲強(qiáng)度不變，接觸強(qiáng)度提高D.彎曲強(qiáng)度提高，接觸強(qiáng)度不變和。和。強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，而按 強(qiáng)度進(jìn)行校核，47 對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，雖然主要失效形式是 ，但目前尚無成熟可靠的計(jì)算方法，故 按 強(qiáng)度計(jì)算。這時(shí)影響齒輪強(qiáng)度的主要幾何參數(shù)是 。48 閉式軟齒面(硬度W 350 HBS)齒輪傳動(dòng)中，齒面疲勞點(diǎn)蝕通

13、常出現(xiàn)在 ,其原因 是該處：; ; 。49高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)最可能出現(xiàn)的失效形式是 。50 在齒輪傳動(dòng)中，齒面疲勞點(diǎn)蝕是由于 的反復(fù)作用引起的，點(diǎn)蝕通常首先出現(xiàn) 在。51 一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，其大、小齒輪的接觸應(yīng)力是 ;而其許用接觸應(yīng)力是 的; 小齒輪的彎曲應(yīng)力與大齒輪的彎曲應(yīng)力一般也是 。52 斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算載荷系數(shù) K中包含的Ka是 系數(shù)，它 與有關(guān)；Kv是 系數(shù)，它與 有關(guān)；Kb是 系數(shù)，它與 有關(guān)。53 閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是 ;閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式54在齒輪傳動(dòng)中，主動(dòng)輪所受的圓周力Fti與其回轉(zhuǎn)方向 ,而從動(dòng)輪所受的圓周力Ft2與其回轉(zhuǎn)方向

14、。55 在閉式軟齒面的齒輪傳動(dòng)中，通常首先出現(xiàn) 破壞，故應(yīng)按 強(qiáng)度設(shè)計(jì)；但 當(dāng)齒面硬度350HBs時(shí)，則易出現(xiàn) 破壞，故應(yīng)按 強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。56 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，若 zi=18, Z2=72,則這對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力(TF1(TF2。57 一對(duì)45鋼制直齒圓柱齒輪傳動(dòng)， 已知zi=20、硬度為220250HBSi, Z2=60、硬度為190 220HBs2,則這對(duì)齒輪的接觸應(yīng)力 ,許用接觸應(yīng)力 ;彎曲應(yīng)力 ,許用彎 曲應(yīng)力;齒形系數(shù)。58 設(shè)計(jì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，當(dāng)直徑d1 一定時(shí)，應(yīng)取 的齒數(shù)z，使 增大，以提高輪齒的彎曲強(qiáng)度。59在設(shè)計(jì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)直徑d1一定時(shí)，應(yīng)選取較少

15、的齒數(shù)，使模數(shù)m增大以 強(qiáng)度。60圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的直徑d1 一定時(shí)，若減小齒輪模數(shù)與增大齒輪齒數(shù)，則可以。61 在輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)YFa與 無關(guān)。62 一對(duì)圓柱齒輪，通常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪寬一些，其主要原因是 。63 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪分度圓直徑d1=50 mm、齒寬 b1=55 mm,大齒輪分度圓直徑d2=90mm、齒寬b2=50mm ,則齒寬系數(shù) d =。64 圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)輪齒為 布置時(shí)，其齒寬系數(shù)d可以選得大一些。65 今有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1的模數(shù) m1=5 mm /1=25;齒輪2的模數(shù) m2=3mm ,Z2=40。此時(shí)它們的齒形系數(shù)

16、Y Fa1 Y Fra。66 斜齒圓柱齒輪的動(dòng)載荷系數(shù)Kv和相同尺寸精度的直齒圓柱齒輪相比較是 的。67 斜齒圓柱齒輪的齒數(shù) z與模數(shù)m不變，若增大螺旋角 3 ,則分度圓直徑d。68對(duì)于齒面硬度W 350HBs的齒輪傳動(dòng)，當(dāng)兩齒輪均采用45鋼時(shí)，一般應(yīng)采取的熱處理方式為。69 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，僅將齒輪傳動(dòng)所受的載荷增為原載荷的4倍，其齒面接觸應(yīng)力將增為原應(yīng)力的 倍。70 直齒錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)以 為計(jì)算的依據(jù)。71 設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，若保持傳動(dòng)比i與齒數(shù)和z工=乙+z2不變，而增大模數(shù) m,則齒輪的彎 曲強(qiáng)度,接觸強(qiáng)度。72 鋼制齒輪，由于滲碳淬火后熱處理變形大，一般需經(jīng)過

17、 加工，否則不能保證齒輪 精度。73 對(duì)于高速齒輪或齒面經(jīng)硬化處理的齒輪，進(jìn)行齒頂修形，可以 。74 對(duì)直齒錐齒輪進(jìn)行接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，可近似地按 處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪來進(jìn)行計(jì) 算，而其當(dāng)量齒數(shù) zv= 。75 減小齒輪動(dòng)載荷的主要措施有：,。76 斜齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)YFa與齒輪參數(shù)： 、有關(guān)；而與 無關(guān)。77 在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，影響齒面接觸應(yīng)力的主要幾何參數(shù)是 和；而影響極 限接觸應(yīng)力 bHim的主要因素是 和。78 當(dāng)一對(duì)齒輪的材料、熱處理、傳動(dòng)比及齒寬系數(shù) d 一定時(shí)，由齒輪強(qiáng)度所決定的承載能力, 僅與齒輪的 或 有關(guān)。79 齒輪傳動(dòng)中接觸強(qiáng)度計(jì)算的基本假定是 。80 在齒輪傳動(dòng)的彎曲

18、強(qiáng)度計(jì)算中，基本假定是將輪齒視為 。81 對(duì)大批量生產(chǎn)、尺寸較大（ D>50 mm）、形狀復(fù)雜的齒輪，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇 毛坯。82 一對(duì)減速齒輪傳動(dòng)，若保持兩齒輪分度圓的直徑不變，而減少齒數(shù)和增大模數(shù)時(shí)，其 齒面接觸應(yīng)力將。83 在齒輪傳動(dòng)時(shí)，大、小齒輪所受的接觸應(yīng)力是 的，而彎曲應(yīng)力是 的。84 圓柱齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，齒寬系數(shù) d=b/di, b愈寬，承載能力也愈 ，但使 現(xiàn)象嚴(yán)重。選擇中d的原則是：兩齒輪均為硬齒面時(shí)， 值取偏 值；精度高時(shí)，+d取偏值；對(duì)稱布置與懸臂布置取偏 值。85 一對(duì)齒輪傳動(dòng)，若兩齒輪材料、熱處理及許用應(yīng)力均相同，而齒數(shù)不同，則齒數(shù)多的齒輪 彎曲強(qiáng)度 ;兩齒輪的接觸應(yīng)力

19、 。86 當(dāng)其他條件不變，作用于齒輪上的載荷增加1倍時(shí)，其彎曲應(yīng)力增加 倍；接觸應(yīng)力增加 倍。87 正角度變位對(duì)一個(gè)齒輪接觸強(qiáng)度的影響是使接觸應(yīng)力 ,接觸強(qiáng)度 ;對(duì)該 齒輪彎曲強(qiáng)度的影響是輪齒變厚，使彎曲應(yīng)力 ,彎曲強(qiáng)度 。88 在直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，當(dāng)齒面接觸強(qiáng)度已足夠，而齒根彎曲強(qiáng)度不足時(shí)，可采用下 列措施： ,來提高彎曲強(qiáng)度。89 兩對(duì)直齒圓柱齒輪，材料、熱處理完全相同，工作條件也相同（ N>No,其中N為應(yīng)力循 環(huán)次數(shù)；No為應(yīng)力循環(huán)基數(shù)） 。有下述兩方案： zi=20, Z2=40 , m=6mm , a=180mm , b=60mm , a=20° ； zi=4

20、0, Z2=80, m=3mm , a=180mm, b=60mm , a =20° 。方案 的輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度大；方案與的接觸疲勞強(qiáng)度 ;方案 的毛坯重。90 直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù) zv=;標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角按 端選?。皇芰Ψ治龊蛷?qiáng)度計(jì)算以 直徑為準(zhǔn)。91 已知直齒錐齒輪主動(dòng)小齒輪所受各分力分別為Ft1=1 628N、Fa1=246 N、Fr1=539N ,若忽略摩擦力，貝 U Ft2=, Fa2=, Fr2=。92 齒輪設(shè)計(jì)中，在選擇齒輪的齒數(shù)z時(shí)，對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，一般zi選得 些；對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，一般 zi選得 些。93 設(shè)齒輪的齒數(shù)為z,螺旋角為3 ,分度圓錐角為8,在選

21、取齒形系數(shù) YFa時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱 齒輪按 查?。粯?biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪按 查??；直齒錐齒輪按 查?。▽懗鼍唧w符號(hào)或表達(dá)式）。94 一對(duì)外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：;。95 材料、熱處理及幾何參數(shù)均相同的三種齒輪（即直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和直齒錐齒 輪）傳動(dòng)中，承載能力最高的是 傳動(dòng)；承載能力最低的是 。96 在閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中，通常首先發(fā)生 破壞，故應(yīng)按 強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。但當(dāng)齒面硬度350HBs時(shí)，則易出現(xiàn) 破壞，應(yīng)按 強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。97 在斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中， 應(yīng)取 模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值；而直齒錐齒輪設(shè)計(jì)中，應(yīng)取 模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。98 設(shè)計(jì)圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)取小齒輪的齒面硬度HBS產(chǎn);應(yīng)取小

22、齒輪的齒寬bi=o99 在一般情況下，齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，大、小齒輪的彎曲應(yīng)力（7F1與bF2是 的；許用彎曲應(yīng)力bFp1與（Tfp2是 的。其原因是 。100 對(duì)齒輪材料的基本要求是：齒面 ,齒芯,以抵抗各種齒面失效和齒根折 斷。三、問答題101齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？開式、閉式齒輪傳動(dòng)的失效形式有什么不同？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則通常是按哪些失效形式制訂的。102齒根彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在危險(xiǎn)截面的哪一邊？為什么？為提高輪齒抗彎曲疲勞折斷 的能力，可采取哪些措施？103齒輪為什么會(huì)產(chǎn)生齒面點(diǎn)蝕與剝落？點(diǎn)蝕首先發(fā)生在什么部位？為什么？防止點(diǎn)蝕有哪 些措施？104齒輪在什么情況下發(fā)生膠合？采取哪些措施可以提

23、高齒面抗膠合能力？105為什么開式齒輪齒面嚴(yán)重磨損，而一般不會(huì)出現(xiàn)齒面點(diǎn)蝕？對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，如何減輕齒面磨損？106 為什么一對(duì)軟齒面齒輪的材料與熱處理硬度不應(yīng)完全相同？這時(shí)大、小齒輪的硬度差值多少才合適？硬齒面是否也要求硬度差？107 齒輪材料的選用原則是什么？常用材料和熱處理方法有哪些？108進(jìn)行齒輪承載能力計(jì)算時(shí)，為什么不直接用名義工作載荷，而要用計(jì)算載荷？109載荷系數(shù)K由哪幾部分組成？各考慮什么因素的影響？110齒輪設(shè)計(jì)中，為何引入動(dòng)載系數(shù)Kv?試述減小動(dòng)載荷的方法。111影響齒輪嚙合時(shí)載荷分布不均勻的因素有哪些？采取什么措施可使載荷分布均勻？112簡(jiǎn)述直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，輪齒產(chǎn)生疲

24、勞折斷的部位、成因及發(fā)展過程，并繪出簡(jiǎn)圖表示。 設(shè)計(jì)時(shí)采取哪些措施可以防止輪齒過早發(fā)生疲勞折斷？113直齒圓柱齒輪進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其危險(xiǎn)截面是如何確定的？114齒形系數(shù)Y Fa與模數(shù)有關(guān)嗎？有哪些因素影響YFa的大小?115試述齒寬系數(shù) Wd的定義。選擇 中d時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？116試說明齒形系數(shù) YFa的物理意義。如果兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和變位系數(shù)相同，而模數(shù)不同，試 問齒形系數(shù)YFa是否有變化？117 一對(duì)鋼制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，Z1=19, Z2=88。試問哪個(gè)齒輪所受的接觸應(yīng)力大？哪個(gè)齒輪所受的彎曲應(yīng)力大？118 對(duì)鋼制(45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 280 HBS)標(biāo)準(zhǔn)齒輪和一對(duì)鑄鐵齒輪(HT

25、300 ,硬度為230HBS),兩對(duì)齒輪的尺寸、參數(shù)及傳遞載荷相同。試問哪對(duì)齒輪所受的接觸應(yīng)力大？哪對(duì)齒輪的 接觸疲勞強(qiáng)度高？為什么？119為什么設(shè)計(jì)齒輪時(shí)所選齒寬系數(shù) d既不能太大，又不能太??？120 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，分度圓壓力角為 « ,模數(shù)為m,齒數(shù)為Z1、z2(z1Vz2=。另有 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為 a n,模數(shù)為mn,齒數(shù)為z3、z4 (z3Vz4)。且覆=£n,m=mn, Z1=Z3, Z2=Z4。在其他條件相同的情況下，試證明斜齒輪比直齒輪的抗疲勞點(diǎn)蝕能力強(qiáng)。121 在某設(shè)備中有一對(duì)漸開線直齒圓柱齒輪，已知Z1=26, i12=5, m=

26、3mm , c(=20°。在技術(shù)改造中，為了改善其傳動(dòng)的平穩(wěn)性，要求在不降低強(qiáng)度、不改變中心距和傳動(dòng)比的條件下，將直齒輪改為斜齒輪。若希望分度圓螺旋角在3 <25°之內(nèi)，試確定z1、Z2、mn。及3。122在設(shè)計(jì)閉式軟齒面標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，若 b hp與d不變，主要應(yīng)增大齒輪的什么 幾何參數(shù)，才能提高齒輪的接觸強(qiáng)度？并簡(jiǎn)述其理由。123 一對(duì)漸開線圓柱直齒輪，若中心距、傳動(dòng)比和其他條件不變，僅改變齒輪的齒數(shù)，試問對(duì) 接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度各有何影響？124 一對(duì)齒輪傳動(dòng)，如何判斷其大、小齒輪中哪個(gè)齒面不易出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕？哪個(gè)輪齒不易出現(xiàn) 彎曲疲勞折斷？理由如何？125

27、試說明齒輪傳動(dòng)中，基節(jié)誤差引起內(nèi)部附加動(dòng)載荷的機(jī)理。如何減少內(nèi)部附加動(dòng)載荷？126 一對(duì)圓柱齒輪的實(shí)際齒寬為什么做成不相等？哪個(gè)齒輪的齒寬大？在強(qiáng)度計(jì)算公式中的 齒寬b應(yīng)以哪個(gè)齒輪的齒寬代人？為什么？錐齒輪的齒寬是否也是這樣？127在選擇齒輪傳動(dòng)比時(shí)，為什么錐齒輪的傳動(dòng)比常比圓柱齒輪選得小些？為什么斜齒圓柱齒 輪的傳動(dòng)比又可比直齒圓柱齒輪選得大些？128什么叫齒廓修形，正確的齒廓修形對(duì)載荷系數(shù)中哪個(gè)系數(shù)有較明顯的影響？129 一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，大、小齒輪抗彎曲疲勞強(qiáng)度相等的條件是什么？130 一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，大、小齒輪抗接觸疲勞強(qiáng)度相等的條件是什么？131有兩對(duì)齒輪，模數(shù) m及中

28、心距a不同，其余參數(shù)都相同。試問它們的接觸疲勞強(qiáng)度是否 相同？如果模數(shù)不同，而對(duì)應(yīng)的節(jié)圓直徑相同，又將怎樣？132 一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，大、小齒輪的接觸應(yīng)力是否相等？如大、小齒輪的材料及熱處理情況相 同，它們的許用接觸應(yīng)力是否相等？如許用接觸應(yīng)力相等，則大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度是否相等？133 在二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，如其中一級(jí)為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，另一級(jí)為直齒錐齒輪傳動(dòng)。試 問斜齒輪傳動(dòng)應(yīng)布置在高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？134 在圓柱-錐齒輪減速器中，一般應(yīng)將錐齒輪布置在高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？135 要設(shè)計(jì)一個(gè)由直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和直齒錐齒輪組成的多級(jí)傳動(dòng)，它們之間的順序應(yīng)如何安排才合理

29、？為什么？136為什么在傳動(dòng)的輪齒之間要保持一定的側(cè)隙？側(cè)隙選得過大或過小時(shí)，對(duì)齒輪傳動(dòng)有何影響？137在什么情況下要將齒輪與軸做成一體？為什么往往齒輪與軸分開制造？138 要求設(shè)計(jì)傳動(dòng)比i=3的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，選擇齒數(shù)zi=12, Z2=36 ,行不行？為什么？139 現(xiàn)設(shè)計(jì)出一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪(正常齒)，其參數(shù)為 m=3.8mm , Z1=12 , = =23 o試問：(1)是否合理，為什么？(2)若不合理，請(qǐng)?zhí)岢龈恼庖姟?40設(shè)計(jì)一對(duì)閉式齒輪傳動(dòng)，先按接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，校核時(shí)發(fā)現(xiàn)彎曲疲勞強(qiáng)度不夠，請(qǐng)至少 提出兩條改進(jìn)意見，并簡(jiǎn)述其理由。141在齒輪設(shè)計(jì)中，選擇齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？1

30、42為什么錐齒輪的軸向力 Fa的方向恒指向該輪的大端？143在閉式軟齒面圓柱齒輪傳動(dòng)中，在保證彎曲強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)Z1選多些有利，試簡(jiǎn)述其理由。例解1、為什么輪齒的彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在齒根受拉伸一側(cè)？解題要點(diǎn)：(1)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，將輪齒視為懸臂梁，受載荷后齒根處產(chǎn)生的彎曲 應(yīng)力最大。(2)齒根過渡圓角處尺寸發(fā)生急劇變化，又由于沿齒寬方向留下加工刀痕產(chǎn)生應(yīng) 力集中。(3)在反復(fù)變應(yīng)力的作用下，由于齒輪材料對(duì)拉應(yīng)力敏感，故疲勞裂紋首先發(fā)生 在齒根受拉伸一側(cè)。2、有一閉式齒輪傳動(dòng)，滿載工作幾個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)硬度為200240HBs的齒輪工作表面上出現(xiàn)小的凹坑。試問：(1)這是什么現(xiàn)象？ (

31、 2)如何判斷該齒輪是否可以繼續(xù) 使用？ (3)應(yīng)采取什么措施？解題要點(diǎn)：(1)已開始產(chǎn)生齒面疲勞點(diǎn)蝕，但因“出現(xiàn)小的凹坑”，故屬于早期點(diǎn)蝕。(2)若早期點(diǎn)蝕不再發(fā)展成破壞性點(diǎn)蝕，該齒輪仍可繼續(xù)使用。(3)采用高粘度的潤(rùn)滑油或加極壓添加劑于沒中，均可提高齒輪的抗疲勞點(diǎn)蝕的 能力。3、一對(duì)齒輪傳動(dòng)，如何判斷大、小齒輪中哪個(gè)齒面不易產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕？哪個(gè)輪齒不易產(chǎn)生彎曲疲勞折斷？并簡(jiǎn)述其理由解題要點(diǎn)：(1)大、小齒輪的材料與熱處理硬度及循環(huán)次數(shù)N不等，通常<IHP1 AOHP2 ,而仃”=<2,故小齒輪齒面接觸強(qiáng)度較高，則不易出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕(2)比較大、小齒輪的旦與三若 33,則表明小齒的彎

32、YFa1YSa1YFa2YSa2YFalYSalYFa 2YSa2曲疲勞強(qiáng)底低于大齒輪，易產(chǎn)生彎曲疲勞折斷；反之亦然。4、圖為兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知條件如圖所示。試問:(1)低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸n上兩齒輪所受的軸向力相反？(2)低速級(jí)小齒輪的螺旋角0 2應(yīng)取多大值，才能使軸II軸上軸向力相互抵？幣-53解題要點(diǎn)：(1)軸H上小齒輪為左旋；田軸上大齒輪為左旋。(2)若要求R軸上輪1、2的軸向力能互相抵消，則必須滿足下式:即Ft1 t a n1 = Ft2 t an：2, t a n 2 = F11 a n1由中間軸的力矩平衡，得d1 d2Ft1 £ =F

33、t2"2貝 tan ： 2 = & tan ：1 Ft2得sin ：2=-d1tan ：id25 17/cos -23 51/coS15 17一5-sin15 =0.14383 51則 -2 =8.27, 8 16 12Fa1 = Fa25、今有兩對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)軸傳遞的功率P1=13kW, m=200r/min,齒輪的法面模數(shù)mn=4mm,齒數(shù)zi=60均相同，僅螺旋角分別為9°與18°。試求各對(duì)齒輪傳動(dòng)軸向力的大小?解題要點(diǎn)：(1)因兩對(duì)齒輪傳遞的Pi和ni相等，故主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩也應(yīng)相等，即T1 =9.55m106P/n1 =(9.55M106

34、 x13/200)N mm =620750 N mm(2)計(jì)算B =9°的齒輪傳動(dòng)的軸向力：Fti =2Ti / di =2 620750 cos ' /(mnZi)=2 X620 750X cos9° / (4X6) =5 109 NFai=FtitanB =5 109X tan 9°N=809N=Fa2(3)計(jì)算B=i8°的齒輪傳動(dòng)的軸向力:型=2Ti cos)= 2 620750 cos18 =4950dimnZi4 60Fai = Ft1tan ? =4920 tani8' =1599N = Fa26、兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，若一級(jí)為

35、斜齒，另一級(jí)為直齒，試問斜齒圓柱齒輪應(yīng)置 于調(diào)整級(jí)還是低速級(jí)？為什么？若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪所組成的兩級(jí)傳動(dòng)，錐齒輪應(yīng)置于調(diào)整級(jí)還是低速級(jí)？為什么？解題要點(diǎn)：(i)在兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，斜齒輪應(yīng)置于高速級(jí)，主要因?yàn)楦咚偌?jí)的轉(zhuǎn)速高， 用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)工作平衡，在精度等級(jí)相同時(shí)，允許傳動(dòng)的圓周速度較高；在忽略 摩擦阻力影響時(shí)，高速級(jí)小齒輪的轉(zhuǎn)矩是低速紙小齒輪轉(zhuǎn)矩的 i/i(i是高速級(jí)的傳動(dòng)比)， 其軸向力小。(2)由錐齒輪和圓柱齒輪組成的兩級(jí)傳動(dòng)中，錐齒輪一般應(yīng)置于高速級(jí)，主要因 為當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，低速級(jí)的轉(zhuǎn)矩大，則齒輪的尺寸和模數(shù)也大，而錐齒輪的錐距R和模數(shù)m大時(shí)，則加工困難，或者加工成本

36、大為提高。7、某傳動(dòng)裝置采用一對(duì)閉式軟齒面標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪參數(shù)zi=20, Z2=54,m=4mm。加工時(shí)誤將箱體孔距鏈大為 a'=i50mm。齒輪尚末加工，應(yīng)采取可種方法進(jìn) 行補(bǔ)救？新方案的齒輪強(qiáng)度能滿足要求嗎？解題要點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距為a =m(z1 +z2)/2=4x(20 十 50)/2 =148 mm,故可補(bǔ)救。(1)將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于a = m(z1 z2) /(2cos ：) = 4 (20 54)/(2cos :) = 150 mmcosB =a/a： =148/150 =0.9867B =9.3 6 7=9 22 01通過調(diào)整B角，中心距達(dá)

37、到150mm,用斜齒代替直齒，新方案不僅強(qiáng)度有所提高， 而且傳動(dòng)性能也有所改善。(2)或者采用正確度變位齒輪(X1+X2A0 ),同樣可使2'22'>,而仍用直齒輪， 選用合適的變位系數(shù)X1與X2值，同樣可達(dá)到a=150mm。此時(shí)，仃:減少，接觸疲勞強(qiáng) 度可提圖08、在閉式軟齒面圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，為什么在滿足彎曲強(qiáng)度條件下，Z1盡可能選多一些有利？試簡(jiǎn)述其理由。解題要點(diǎn)：參見教材中有關(guān)齒數(shù) z的選擇。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)傳動(dòng)比i=2時(shí)，試問：(1)哪一個(gè)齒輪所受的彎曲應(yīng)力大？為什么？(2)若大、小齒輪的材料、熱處理硬度均相同，小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=106<

38、;N。，則它們的許用彎曲應(yīng)力是否相等？為什么？解題要點(diǎn)：(D因一般YFa1Ysa1 >YFa2Ysa2,故仃F1>F2,即小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力大。(2)兩齒輪硬度相同，即試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限 仃尸/1 ><TFlm2。但由于工作循 環(huán)次數(shù)Ni>N2及齒輪的壽命系數(shù)YN1<YN2,且又由于應(yīng)力修正系數(shù)YST1<YST2,故小齒輪 的許用彎曲應(yīng)力仃FP1oFP2。9、試求一對(duì)嚙合的大、小齒輪對(duì)于彎曲疲勞強(qiáng)度為等強(qiáng)度的條件式，并求大、小 齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式。提示：彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式為''二 F12DT1bd11T1nYFalYsalY

39、Y：一 FP1-'F 22DTibd1mnYFa2Ysa2YY；FP2解題要點(diǎn)：(1)解提示、兩式中后的兩項(xiàng)，即得其大、小齒輪彎曲疲勞等強(qiáng)度條件式:FP1YFa 1YSa1FP2YFa 2YSa230利用上式可判斷一對(duì)齒輪中哪個(gè)齒輪的強(qiáng)度較弱，若烏，<3,則表明小YFa1YSa1 YFa2YSa2齒輪的彎曲強(qiáng)度低于大齒輪，應(yīng)按小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)或校核。(2)解提示、兩式中前面的兩項(xiàng)，又可獲得大、小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式：二 F 1二 F 2YFa一Ysa1YFa2Ysa2利用上式，在已知一個(gè)齒輪的應(yīng)力后，可方便地求得另一齒輪的應(yīng)力10、設(shè)有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒輪的模數(shù)

40、 m=5mm,小、大齒輪的參數(shù)分 別為：應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1=1.56, Ysa2=1.76；齒形系數(shù)YFa1=2.8, YFa2=2.28；許用應(yīng)力， 二fp1 =314MPa,二fp1 =314MPa。已算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力；、1=306MPa。試問：(1)哪一個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度較大？(2)兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是否均滿足要求?解題要點(diǎn)：(1)由= =一314一=71.886YFa1Ysa1 2.8 1.56CJFP2YFa2YSa22862.28 1.76= 71.272且因71.886>71.272,故小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度大。(2)已知：F1=306MPa<FP1 =

41、314MPa,故小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。而CF2 =c-F1 YFa2YSa2 =306 2.28 1.76 =281.1MPa :二二FP2 = 286MPaYFaiYsa22.28 1.56結(jié)論：兩齒輪的彎曲強(qiáng)度均滿足要求。11、一對(duì)按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)的軟齒面鋼制圓柱齒輪，經(jīng)彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其(7F比(7FP小很多，試問設(shè)計(jì)是否合理？為什么？在材料、熱處理硬度不變的條件下， 可采取什么措施以提高其傳動(dòng)性能？解題要點(diǎn)：(1)因閉式軟齒面齒輪，其主要失效形式為齒面疲勞點(diǎn)蝕，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為仃h0仃HP ,必須首先滿足接觸強(qiáng)度的要求，因此此設(shè)計(jì)是合理的。(2)若材料、熱處理硬度不變，在滿

42、足彎曲強(qiáng)度條件(仃hWhp)下，可選用較 多齒數(shù)。zT ,則重合度/ T,使傳動(dòng)平穩(wěn)，可降低齒輪的振動(dòng)與噪聲；/ T ,則重合度系數(shù)Z人而使Oh J ,可提高齒輪的接觸強(qiáng)度；zj，則m J ,可減輕齒輪的重量， 并減少金屬的切削量，以節(jié)省工時(shí)和費(fèi)用。12、今有兩對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，具材料、熱處理方法、精度等級(jí)和齒寬均對(duì)應(yīng)相等，并按無限壽命考慮，已知齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別為：第一對(duì)m=4mm, Z1=20, z2=40; 第二對(duì)m' = 2mm, z； = 40, z2 =80。若不考慮重合度不同產(chǎn)生的影響， 試求在同樣工 況下工作時(shí)，這兩公款齒輪應(yīng)力的比值 仃h /H和仃f /仃！。提示

43、：直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞校核式為2K-F1YFaYsaY=FPbd1mz=20 時(shí)，YFa=2.8, YSa=1.56z=40 時(shí)，YFa=2.42, YSa=1.67z=80 時(shí)，YFa=2.22, YSa=1.77解題要點(diǎn)：(1)接觸疲勞強(qiáng)度。由題設(shè)條件已知di=mzi =4 X 20=80mmd1 =mz1 =4 20 =80 mm兩對(duì)齒輪di =d；,其他條件均未變，則接觸疲勞強(qiáng)度亦不變，即 Dh /仃H =1(2)彎曲疲勞強(qiáng)度。根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算式"二蒜丫田峰：尸叫1(1)笄i =；1丫嬴丫；91(2)bdm再由題設(shè)條件及計(jì)算已知d1=d1', 丫穹無丫界，兩對(duì)齒

44、輪的應(yīng)力比為二 F1 _ YFa1Ysa1二 F1 mmYFa 1YSa12.8 1.56242.42 1.67= 0.5404、F2YFa2Ysa2 m=a二 F2 mYFa1Ysa12.42 1.672x42.22 1.77= 0.5143即第二對(duì)齒輪比第一對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力大。 因它們的許用彎曲應(yīng)力相同，則其彎曲 疲勞強(qiáng)度低13. 一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為an,模數(shù)為m,齒數(shù)為Z1、z2(Z1VZ2)；另一以漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為an,其他參數(shù)為 mn、Z、z2(z/<z2),且a =an =20"，m=mn,乙=z： Z2 = z2。在其他條

45、件相同的情況下，試證明斜齒 圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪的抗疲勞點(diǎn)蝕能力強(qiáng)。提示：“ZhZeZZ, 2?" " "hpbd1 u解題要點(diǎn)：(1)由題，m=mn, z1 =z： z2 =z；,并設(shè)d1與d；分別為直齒輪與斜齒輪的分度圓直徑，有2d1 = mz1,d1mnz1cos因cos 3 <1,故di >d；,即斜齒輪的抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)。(2)斜齒輪比直齒輪多一個(gè)螺旋角系數(shù)Zb,而Zb=、/C0可<1,即斜齒輪的Oh(3)因斜齒輪的綜合曲率半徑 蒼大于直齒輪的綜合曲率半徑 七 即P£>B：,使節(jié)點(diǎn)曲率系數(shù)ZH <Zh ,而使斜齒輪的

46、Oh(4)因斜齒輪的重合度卻大于直齒輪，故斜齒輪的重合度系數(shù)Z2<Z藝，而使斜齒輪的Cl綜合上述四點(diǎn)可知，斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪的抗疲勞點(diǎn)蝕能力強(qiáng)。14. 一對(duì)齒輪傳動(dòng)，若按無限壽命設(shè)計(jì)，如何判斷其大、小齒輪中哪個(gè)不易出現(xiàn)齒 面點(diǎn)蝕？哪個(gè)不易出現(xiàn)齒根彎曲疲勞折斷？理由如何?解題要點(diǎn):(D許用接觸應(yīng)力OHP1、仃HP2與齒輪的材料、熱處理及齒面工作循環(huán)次數(shù)有關(guān),般HBS1= HBS2+ (3050) HBS ,即試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限仃hiim1 im2 ,故CTHP1>CrHP2 0況且仃H1 = Oh2,而按無限壽命設(shè)計(jì)時(shí)，壽命系數(shù)ZN = 1,故小齒輪不易出現(xiàn)(2)比較兩齒

47、輪的YF$ :-FP1齒面點(diǎn)蝕。YFa，比值小的齒輪其彎曲疲勞強(qiáng)度大，不易出-FP2現(xiàn)齒根彎曲疲勞折斷。15. 一對(duì)閉式直齒圓柱齒輪，已知： 乙=20, Z2 =60;m = 3mm d =1；小齒輪轉(zhuǎn)速n1=950r/min。主、從動(dòng)齒輪的 HP1 =700MPa, QHP2=650MPa；載荷系數(shù) K=1.6;節(jié)點(diǎn)區(qū) 域系數(shù)Zh=2.5;彈性系數(shù)Ze =189.9麻丁；重合度系數(shù)Z名=0.9。試按接觸疲勞強(qiáng)度， 求該齒輪傳動(dòng)所能傳遞的功率。提示：接觸強(qiáng)度校核公式為；h = ZhZeZ Z ：2KTi(u 1)2_ 二 HPbd1 u解題要點(diǎn):(1)上述提示式中u=Z2/zi=60/20=3

48、d1 = mz1 = 3 20 = 60 mmb="ddi=1 60 =60 mm因?yàn)榇簖X輪的許用應(yīng)力較低，應(yīng)接大齒輪計(jì)算，故H aHP2；bd12uTi =!ZhZeZJ 2K(u+1)22N mm650:父 60M60 父3<2.5189.80.9；2M1.6父(3+1)一_3=117.3X 103N mm(2)該齒輪所能傳遞的功率為PTn_P -69.55 103117.3 1095069.55 10= 11.67kW16. 一對(duì)漸開線圓柱齒輪，若中心距 a、傳動(dòng)比i和其他條件不變，僅改變齒輪的 齒數(shù)z,試問對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度各有何影響？解題要點(diǎn)：(1) z T

49、 ,則YFaYSaJ ,而使仃f ；,即抗彎曲疲勞強(qiáng)度高 (2)在保證彎曲強(qiáng)度的前提下，ZT ,則與 J ,從而使仃h J ,接觸疲勞強(qiáng)度提高17. 一開式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，小齒輪齒根上產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力仃F1=120MPa。已知小齒輪齒數(shù)zi=20,齒數(shù)比u=5,嚙合角a=20°。試問在大齒輪的齒根危險(xiǎn)剖面上將 產(chǎn)生多大的彎曲應(yīng)力？提示：已查得 YFa1=2.80; YFa2=2.18; YSa1=1.55; YSa2=1.79o解題要點(diǎn)：按大小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式，則大齒輪齒根危險(xiǎn)剖面上的彎曲應(yīng)力為_YFa 2%a2* 21 Y YY Fa1 YSa1120 2.18 1.792

50、.80 1.55= 107.9MPa18. 有一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳遞功率P1=22kW,小齒輪材料為40Cr鋼（調(diào)質(zhì)）， HP1=500MPa；大齒輪材料為45鋼（正火），仃HP2 =420MPa。如果通過熱處理方法將材料的力學(xué)性能分別提高到仃HP1=600MPa,仃HP2=600MPa。試問此傳動(dòng)在不改變工作條件 及其他設(shè)計(jì)參數(shù)的情況下，它的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（KT1）能提高百分之幾?提示：接觸強(qiáng)度校核公式為；h = ZhZeZ2NU FgPbd u解題要點(diǎn):（1）將提示公式轉(zhuǎn)換成、2KT1%pZHZEZ Jdb2u2(u 1)（2） KT1為該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，在工作條件及其他設(shè)計(jì)參數(shù)不變的情況下

51、，從式中可以看出，該傳動(dòng)的KT1僅與許用接觸應(yīng)力crFP有關(guān)。KT1.*60021 =產(chǎn)=2 =2.04KT1 1P 4202結(jié)論：計(jì)算轉(zhuǎn)矩可以提高104%。19 .分析直齒錐齒輪傳動(dòng)中大錐齒輪受力，已知圖 a中，zi=28, z2=48, m=4mm; b=30mm, Wr=0.3, a=20° , n=960r/min, P=3kW。試在圖上標(biāo)出三個(gè)分力的方向并計(jì)算其 大?。ê雎阅Σ亮Φ挠绊懀? 1 u2提示：Fr=Fttana cosg Fa = Ft tanu sin 6, cos61, = 解題要點(diǎn):X(1)三分力方向如圖b所示(2)求出齒輪主要尺寸及所傳遞的轉(zhuǎn)矩Ti；d

52、1 = mz1 4 4 28mm = 112mmd2 =mz2 =4 48mm = 192mm6 P6 31=9.55 1069.55 106=29844n960z148u = = =1.7143z2 28u1.7143cos10.86381 u2.1 (1.7143)2、1=30 1514N mmsin、.1 = sin 30 15 14 =0.5038(3)求 Ft2、Fr2、Fa2 的大小:Ft22T1(1 -0.5-)d12 29844(1 -0.5 0.3) 112二 627Fa2 = Fr1 二 Ft1 tan 二 cos;=627 0.364 0.863=197Fa2 =Fa1

53、=Ft1 tan 二 cos=627 0.364 0.5038 =115 N20 .圖a所示為一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪-蝸桿組成的二級(jí)傳動(dòng)，小齒輪為主動(dòng)輪。已知：蝸輪的節(jié)圓直徑d4,螺旋角3 ,端面壓力角a；蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T4(Nmm)b)試求：(1)蝸桿、齒輪1、2的螺旋線方向以及軸I、II的旋轉(zhuǎn)方向(用箭頭在圖中標(biāo)出)(2) Ft3、Fr3、Fa3及Ft4、Fr4、Fa4的方向已標(biāo)于圖b中。21.圖所示為二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知：齒輪1的螺旋線方向和軸田的轉(zhuǎn)向, 齒輪2的參數(shù) mn=3mm, z2=57, 3 2 =14° ；齒輪3的參數(shù)mn=5mm, z3=21。試求：齡叫(1

54、)為使軸II所受的軸向力最小，齒輪 3應(yīng)選取的螺旋線方向，并在圖b上標(biāo)出 齒輪2和齒輪3的螺旋線方向；(2)在圖b上標(biāo)出齒輪2、3所受各分力的方向；(3)如果使軸II的軸承不受軸向力，則齒輪3的螺旋角3 3應(yīng)取多大值(忽略摩擦損失)？提示：軸II用深溝球軸承。解題要點(diǎn)：(1)根據(jù)軸田轉(zhuǎn)向n，可在圖解a上標(biāo)出nn和n皿的轉(zhuǎn)向。而齒輪2應(yīng)為左旋， 已標(biāo)于圖解b上。(2)根據(jù)主動(dòng)輪左、右手定則判斷出Fai、Fa3；根據(jù)齒輪2是從動(dòng)輪，齒輪3是主動(dòng)輪判斷Ft2、Ft3；根據(jù)徑向力指向各自軸心的原則，判斷徑向力Fr2、Fr3；的方向。Fai、Fa3、Ft2、Ft3、Fr2、Fr3已在嚙合點(diǎn)畫出(圖解 b

55、)。(3)若使軸II軸承不受軸向力，則階| 二四|而Fa2 - Ft2 tan '-2,Fa3 = Ft3tan 飛所以Ft2 tan ：2 = Ft3 tan : 3略去摩擦損失，由轉(zhuǎn)矩平衡條件得d2d3Ft2 - Ft3 c22所以tan% =&tan：2 =2tan2 = mn/3/。o s31 an 2Ft3d2mn 2Z2 / c o s 2得 sin 一：3 Mmsin % =51 sin14 =0.1 4855mn2z23 57即：為使軸II軸承不受軸向力，齒輪 3的螺旋角3 3應(yīng)取為8口32'34"。22 .如圖所示的二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知：電動(dòng)機(jī)功率P=3kW,轉(zhuǎn)速n=970r/min；高速級(jí) mni=2mm, zi=25, Z2=53, P1 =12口50