第十章齒輪傳動(dòng)

1、第十章 齒輪傳動(dòng)一、選擇與填空題10-1 在齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，對(duì)下列參數(shù)和尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的有_；應(yīng)圓整的有_；沒有標(biāo)準(zhǔn)化也不應(yīng)圓整的有_。 (1)斜齒輪的法面模數(shù)mn (2)斜齒輪的端面模數(shù)mt (3)直齒輪中心距a (4)斜齒輪中心距a (5)齒寬B (6)齒厚s (7)分度圓壓力角 (8)螺旋角 (9)錐距R (10)齒頂圓直徑da10-2 材料為20Cr鋼的硬齒面齒輪，適宜的熱處理方法是_。 (1)整體淬火 (2)滲碳淬火 (3)調(diào)質(zhì) (4)表面淬火10-3 將材料為45鋼的齒輪毛坯加工成為6級(jí)精度的硬齒面直齒圓柱外齒輪，該齒輪制造工藝順序應(yīng)是_為宜。 (1)滾齒、表面淬火、磨齒 (2

2、)滾齒、磨齒、表面淬火 (3)表面淬火、滾齒、磨齒 (4)滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒10-4 在齒輪傳動(dòng)中，僅將齒輪分度圓的壓力角增大，則齒面接觸應(yīng)力將_。 (1)增大 (2)不變 (3)減小10-5 在齒輪傳動(dòng)中，將輪齒進(jìn)行齒頂修緣的目的是_，將輪齒加工成鼓形齒的目的是_。10-6 影響齒輪傳動(dòng)動(dòng)載系數(shù)Kv大小的兩個(gè)主要因素是_。10-7 一對(duì)正確嚙合的漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪作減速傳動(dòng)時(shí)，如兩輪的材料、熱處理及齒面硬度均相同，則齒根彎曲應(yīng)力_。 (1) F1>F2 (2) F1=F2 (3) F1<F210-8 有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1的模數(shù)m1=5mm，齒數(shù)zl=30；齒輪2的模數(shù)m2=3

3、mm，齒數(shù)z2=50，則齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)的乘積YFa1YSa1_YFa2YSa2。 (1)大于 (2)等于 (3)小于 (4)不一定大于、等于或小于10-9 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限Flim和接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim是經(jīng)持久疲勞試驗(yàn)并按失效概率為_來確定的，試驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性為_循環(huán)，10-10 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方法是以_的當(dāng)量圓柱齒輪為計(jì)算基礎(chǔ)的。 二、分析與思考題10-11 在不改變齒輪的材料和尺寸的情況下，如何提高輪齒的抗折斷能力? ·10-12 為什么齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上?在開式齒輪傳動(dòng)中，為什么一般不出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞?如何提高齒面抗點(diǎn)蝕

4、的能力?10-13 在什么工況下工作的齒輪易出現(xiàn)膠合破壞?膠合破壞通常出現(xiàn)在輪齒的什么部位?如何提高齒面抗膠合的能力?10-14 閉式齒輪傳動(dòng)與開式齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有何不同?為什么?10-15 通常所謂軟齒面與硬齒面的硬度界限是如何劃分的?軟齒面齒輪和硬齒面齒輪在加工方法上有何區(qū)別?為什么?10-16 導(dǎo)致載荷沿輪齒接觸線分布不均的原因有哪些?如何減輕載荷分布不均的程度?10-17 在進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為什么要引入載荷系數(shù)K?載荷系數(shù)K由哪幾部分組成?各考慮了什么因素的影響?10-18 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式是如何建立的?為什么要選擇節(jié)點(diǎn)作為齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算點(diǎn)?10-19 標(biāo)

5、準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比i，、轉(zhuǎn)矩T1、齒寬b均保持不變，試問在下列條件下齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力各將發(fā)生什么變化? (1)模數(shù)m不變，齒數(shù)z1增加； (2)齒數(shù)z1不變，模數(shù)m增大； (3)齒數(shù)zl增加一倍，模數(shù)m減小一半。10-20 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，大齒輪和小齒輪的接觸應(yīng)力是否相等?如大、小齒輪的材料及熱處理情況相同，則其許用接觸應(yīng)力是否相等?10-21 配對(duì)齒輪(軟對(duì)軟，硬對(duì)軟)齒面有一定量的硬度差時(shí)，對(duì)較軟齒面會(huì)產(chǎn)生什么影響?10-22 在齒輪設(shè)計(jì)公式中為什么要引入齒寬系數(shù)?齒寬系數(shù)d的大小主要與哪兩方面因素有關(guān)?10-23 在直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，為什么常將小齒輪設(shè)計(jì)得比大

6、齒輪寬一些?在人字齒輪傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)中是否也應(yīng)將小齒輪設(shè)計(jì)得寬一些?10-24 在下列各齒輪受力圖中標(biāo)注各力的符號(hào)(齒輪1主動(dòng))。 a) b) c)題10-24圖10-25 兩級(jí)展開式齒輪減速器如圖所示。已知主動(dòng)輪1為左旋，轉(zhuǎn)向nl如圖示，為使中間軸上兩齒輪所受的軸向力相互抵消一部分，試在圖中標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向，并在各齒輪分離體的嚙合點(diǎn)處標(biāo)出齒輪的軸向力Fa、徑向力Fr，和圓周力Ft，的方向(圓周力的方向分別用符號(hào)或表示向內(nèi)或向外)。題10-25圖10-26 圖示定軸輪系中，已知齒數(shù)z1=z3=25，z2=20，齒輪，轉(zhuǎn)速nl=450r/min，工作壽命Lh=2000h。若齒輪1為主動(dòng)

7、且轉(zhuǎn)向不變，試問：題10-26圖 (1)齒輪2在工作過程中輪齒的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的應(yīng)力比r各為多少? (2)齒輪2的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)N2各為多少?10-27 直齒輪傳動(dòng)與斜齒輪傳動(dòng)在確定許用接觸應(yīng)力H時(shí)有何區(qū)別?10-28 對(duì)齒輪進(jìn)行正、負(fù)變位修正，輪齒的抗彎能力有何變化?10-29 齒輪傳動(dòng)的常用潤(rùn)滑方式有哪些?潤(rùn)滑方式的選擇與齒輪圓周速度大小有何關(guān)系?潤(rùn)滑油粘度的選擇與齒輪圓周速度大小有何關(guān)系?10-30 圓弧齒圓柱齒輪傳動(dòng)與漸開線齒輪傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?為什么圓弧齒圓柱齒輪不能是直齒的? 三、設(shè)計(jì)計(jì)算題10-31 一對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，齒輪材料為45鋼，軟齒

8、面，齒輪精度等級(jí)為8-7-7FL。已知法面模數(shù)mn=31mm，齒數(shù)z1=30，z2=93，螺旋角=13.82°，齒寬B1=85mm，B2=80mm，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，該齒輪對(duì)稱布置在兩支承之間，載荷平穩(wěn)。試確定該齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)K。10-32 在上題的齒輪傳動(dòng)中，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為220240HBS，大齒輪?；幚恚X面硬度為190210HBS，要求齒輪的工作壽命為5年(允許出現(xiàn)少量點(diǎn)蝕)，每年工作250天，每天工作8小時(shí)，齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)。試確定該齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力。10-33 設(shè)計(jì)一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，原用材料的許用接觸應(yīng)力為H1=700MPa，

9、H2 =600MPa，求得中心距a=100mm；現(xiàn)改用H1=600MPa，H2=400MPa的材料，若齒寬和其它條件不變，為保證接觸疲勞強(qiáng)度不變，試計(jì)算改用材料后的中心距。10-34 一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知zl=20，z2=60，m=4mm，B1=45mm，B2=40mm，齒輪材料為鍛鋼，許用接觸應(yīng)力H1=500MPa，H2=430MPa，許用彎曲應(yīng)力F1=340MPa， F2=280MPa，彎曲載荷系數(shù)K=1.85，接觸載荷系數(shù)K=1.40，求大齒輪所允許的輸出轉(zhuǎn)矩T2(不計(jì)功率損失)。10-35 設(shè)計(jì)銑床中一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率P1=7.5kW，小齒輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，齒數(shù)z1=26，z2=54，雙向傳動(dòng)，工作壽命Lh=12000h。小齒輪對(duì)軸承非對(duì)稱布置，軸的剛性較大，工作中受輕微沖擊，7級(jí)制造精度。10-36 設(shè)計(jì)一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率Pl=40kW，轉(zhuǎn)速n1=2800r/min，傳動(dòng)比i=3.2，工作壽命Lh=1000h，小齒輪作懸臂布置，工作情況系數(shù)KA=1.25。10-37 設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的閉式圓錐齒輪傳動(dòng)。已知功率P1=9.2kW，轉(zhuǎn)速n1=970r/min，傳動(dòng)比i=3，小齒輪懸臂布置，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，每日工作8小時(shí)，工作壽命為5年