機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題五 齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題五齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)作業(yè)五（齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)）

一、選擇題

1.一對(duì)齒輪傳動(dòng)，小齒輪齒面硬度大于350HBS，大齒輪齒面硬度小于350HBS，傳遞動(dòng)力時(shí)。A.小齒輪齒面最大接觸應(yīng)力較大B.大齒輪齒面最大接觸應(yīng)力較大

C.兩齒輪齒面最大接觸應(yīng)力相等D.與齒數(shù)、材料有關(guān)，不一定哪個(gè)大2.兩對(duì)齒輪的工作條件、材料、許用應(yīng)力均一致，這兩對(duì)齒輪的。A.接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均一致B.接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均不同C.接觸強(qiáng)度不同和彎曲強(qiáng)度一致D.接觸強(qiáng)度一致和彎曲強(qiáng)度不同

3.在確定齒輪傳動(dòng)中大小齒輪的寬度時(shí)，常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪稍寬一些，目的是。A.使小齒輪的彎曲強(qiáng)度比大齒輪的高一些B.便于安裝，保證接觸線長(zhǎng)度C.使傳動(dòng)平穩(wěn)，提高效率D.使小齒輪每個(gè)齒嚙合次數(shù)4.高速重載閉式齒輪傳動(dòng)中的主要失效形式為。

A.輪齒疲乏折斷B.齒面磨損C.齒面疲乏點(diǎn)蝕D.齒面膠合5.中、小功率閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是。

A.輪齒疲乏折斷B.齒面疲乏點(diǎn)蝕C.齒面磨損D.齒面膠合6.以下措施中，不利于減輕和防止齒面點(diǎn)蝕發(fā)生的是。

A.提高齒面硬度B.采用粘度低的潤(rùn)滑油C.降低齒面粗糙度C.采用較大變位系數(shù)7.齒輪傳動(dòng)中，輪齒疲乏點(diǎn)蝕，尋常首先發(fā)生在。

A.齒頂部分B.靠近節(jié)線的齒頂部分C.齒根部分D.靠近節(jié)線的齒根部分8.齒輪傳動(dòng)中，齒面接觸應(yīng)力的變化特征可簡(jiǎn)化為變應(yīng)力。

A.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力B.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力C.靜應(yīng)力D.不穩(wěn)定變應(yīng)力9.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪作減速傳動(dòng)時(shí)，若兩輪材料、熱處理及齒面硬度均一致，則有。

A.?F1??F2B.?F1??F2C.?F1??F2D.?F1??F2

10.兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，輪1的模數(shù)m1=5mm，齒數(shù)z1=30；輪2的摸數(shù)m2=3mm，齒數(shù)z1=50，則齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)的乘積YF1YSa1YF2YSa2。

A.?B.>C.=D.12m/s的重要蝸桿傳動(dòng)，尋常應(yīng)當(dāng)采用做蝸輪齒圈材料。

A.ZQSnl0-1B.45鋼淬火C.HT200D.20Cr滲碳淬火

二、判斷題

32.齒輪分為軟齒面齒輪和硬齒面齒輪，其界限值是硬度為350HBS。33.齒輪的輪圈、輪輻、輪轂等部位的尺寸尋常是由強(qiáng)度計(jì)算得到。34.一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，在齒頂?shù)烬X根各點(diǎn)接觸時(shí)，齒面的法向力Fn是一致的。35.一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨粒磨損。36.潤(rùn)滑良好的閉式軟齒面齒輪，齒面點(diǎn)蝕失效不是設(shè)計(jì)中考慮的主要失效方式。37.齒輪傳動(dòng)中，若材料不同，則小齒輪和大齒輪的接觸應(yīng)力亦不同。38.其他條件一致時(shí)，齒寬系數(shù)φd越大，則齒面上的載荷分布越不均勻。39.在一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)中，由于模數(shù)一致，所以兩輪輪齒的彎曲強(qiáng)度也一致。40.在中心距a不變的狀況下，提高一對(duì)齒輪接觸疲乏強(qiáng)度的有效方法是加大模數(shù)。41.在閉式齒輪傳動(dòng)中，一對(duì)軟齒面齒輪的齒數(shù)一般應(yīng)互為質(zhì)數(shù)。42.計(jì)算直齒錐齒輪強(qiáng)度，尋常把錐齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒寬中點(diǎn)處的一對(duì)當(dāng)量直齒圓柱齒輪來(lái)處理。43.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度計(jì)算式是以節(jié)點(diǎn)嚙合為依據(jù)推導(dǎo)出來(lái)的。44.蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要是蝸輪輪齒折斷。45.計(jì)算蝸桿傳動(dòng)嚙合效率時(shí)，蝸桿和蝸輪齒面間的當(dāng)量摩擦系數(shù)可根據(jù)兩者的相對(duì)滑動(dòng)速度選取。46.假使模數(shù)和蝸桿頭數(shù)一定，增加蝸桿分度圓直徑，將使蝸桿傳動(dòng)效率降低，蝸桿剛度提高。47.一對(duì)圓柱齒輪接觸強(qiáng)度不夠時(shí)，應(yīng)增大模數(shù)；彎曲強(qiáng)度不夠時(shí)，應(yīng)加大分度圓直徑。48.對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算主要是為了防止?jié)櫥蜏囟冗^(guò)高而使?jié)櫥瑮l件惡化。

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三、填空題

49.齒輪的主要失效形式有________、__________、_________、________、_________。

50.閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是__________；閉式硬齒面齒輪的主要失形式是__________。51.齒輪傳動(dòng)計(jì)算時(shí)，計(jì)算載荷系數(shù)K中的Kv是______系數(shù)，影響Kv大小的兩個(gè)主要因素是。52.齒輪傳動(dòng)點(diǎn)蝕主要發(fā)生在__________處，其原因是___________________________。

53.對(duì)嚙合的齒輪，若兩輪材料、熱處理及許用應(yīng)力一致，而齒數(shù)不同，則兩齒輪的強(qiáng)度大小是：大齒輪的彎曲強(qiáng)度____于小齒輪的彎曲強(qiáng)度；大齒輪的接觸強(qiáng)度______于小齒輪的接觸強(qiáng)度。

54.閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，一般應(yīng)按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再校核強(qiáng)度。55.在齒輪傳動(dòng)中，將齒輪進(jìn)行齒頂修緣的目的是，將齒輪加工成鼓形齒的目的是。

56.推導(dǎo)一般精度的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)作彎曲強(qiáng)度計(jì)算式時(shí)，將輪齒看作，并假定全部載荷集中作用于。

57.在一般機(jī)械中的圓柱齒輪傳動(dòng)，往往使小齒輪齒寬大齒輪齒寬，在計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，工作齒寬b應(yīng)取。

58.對(duì)于兩級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，應(yīng)使中間軸上的兩個(gè)斜齒輪的旋向。59.斜齒輪的螺旋角β過(guò)大會(huì)使斜齒輪的過(guò)大，過(guò)小又顯示不出斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)。

60.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。61.對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，在傳動(dòng)尺寸不變并滿足彎曲疲乏強(qiáng)度要求的前提下，齒數(shù)適當(dāng)取多，其目

的是。62.在蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿頭數(shù)越少，則傳動(dòng)效率越，自鎖性越。一般蝸桿頭數(shù)常取。63.在蝸桿傳動(dòng)中，已知作用在蝸桿上的軸向力Fa1=1800N，圓周力Ft1=880N，因此作用在蝸桿上的軸向

力Fa1?N，圓周力Ft2?N。

64.蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算的目的是防止而產(chǎn)生齒面失效。65.蝸桿傳動(dòng)的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv隨齒面相對(duì)滑動(dòng)速度的增大而。66.蝸桿傳動(dòng)的滑動(dòng)速度越大，所選潤(rùn)滑油的粘度值應(yīng)越。

67.增加蝸桿頭數(shù)，可以傳動(dòng)效率，但蝸桿頭數(shù)太多，將會(huì)給帶來(lái)困難。68.蝸桿傳動(dòng)的蝸輪輪緣尋常采用青銅，蝸桿常采用鋼制造，這是由于其。69.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是指平面上的模數(shù)。70.蝸輪材料尋常根據(jù)選擇。

四、分析題

71.試畫出題71圖所示齒輪傳動(dòng)中各齒輪所受的力（用受力圖表示出各力的作用位置與方向）。

n3433124IIIIn11II2主動(dòng)題71圖

III題72圖

III

72.某二級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，齒輪1為主動(dòng)輪，齒輪3的螺旋線方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向如題圖所示。為了使Ⅱ軸的軸承上所承受的軸向力抵消一部分，試在圖上解答以下問(wèn)題：（1）確定各齒輪的螺旋線方向。

（2）標(biāo)出齒輪2和齒輪3所受的軸向力和圓周力方向。

73.題圖73圖所示為圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)裝置。齒輪1、2為斜齒圓柱齒輪，齒輪1為主動(dòng)輪。為使軸A上各齒輪的軸向力能相互抵消一部分。試在圖中：

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（1）標(biāo)出每一根軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

（2）標(biāo)出斜齒輪1、2的螺旋線方向。

（3）另外作圖畫出作用在斜齒輪2和錐齒輪3上的各分力方向。

題73圖

題74圖

74.在題圖74所示的二級(jí)直齒錐齒輪一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，齒輪1為運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件，齒輪3的螺旋線方向如下圖。為了使軸II軸承上所受的軸向力抵消一部分，試解答以下問(wèn)題：（1）畫出齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

（2）畫出齒輪2所受軸向力Fa2和圓周力Ft2的方向；（2）畫出齒輪3所受軸向力Fa3和圓周力Ft3的方向；（3）畫出斜齒輪4的螺旋線方向。

75.題75圖為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)—蝸桿傳動(dòng)組成的傳動(dòng)裝置。其動(dòng)力由I軸輸入，蝸輪4為右旋。試解答以下問(wèn)題：

（1）為使蝸輪4按圖示n4方向轉(zhuǎn)動(dòng)，確定斜齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；

（2）為使中間軸Ⅱ所受的軸向力能抵消一部分，確定斜齒輪1和斜齒輪2的輪齒旋向；（3）畫出齒輪1和蝸輪4所受圓周力Ft1、Ft4和軸向力Fa1、Fa4的方向。

76.題76圖所示為蝸桿傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)的組合。已知輸出軸上的錐齒輪4的轉(zhuǎn)向。為使中間軸上的軸向力抵消一部分，試在圖中畫出蝸輪2的螺旋線方向和蝸桿1的轉(zhuǎn)向。

4輸出軸n4n4III22II43I131題75圖

題76圖

77.在題77圖所示兩級(jí)蝸桿減速傳動(dòng)裝置中，解答以下問(wèn)題：（1）確定圖中各軸的回轉(zhuǎn)方向；（2）蝸輪的螺旋線方向；

（3）標(biāo)出各蝸桿、蝸輪所受各分力的作用位置及方向。

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右旋蝸桿（主動(dòng)）41n132

題77圖

題78圖

78.題78圖所示為斜齒圓柱齒輪減速器和蝸桿減速器組成的二級(jí)減速裝置。（1）若小圓柱齒輪主動(dòng)，請(qǐng)畫出蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向及其各分力方向。

（2）從軸承和軸受力狀況分析，這樣設(shè)計(jì)斜齒輪和蝸桿的螺旋方向是否合理？為什么？

（3）按圖示方案設(shè)計(jì)完成后，假使誤將蝸桿減速器放在高速級(jí)，而負(fù)載功率及轉(zhuǎn)速均不變，分析可能會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？79.題79圖所示的二級(jí)斜齒圓柱的齒輪減速器。已知：電動(dòng)機(jī)功率P=3KW，轉(zhuǎn)速n=970r/min；高速級(jí)mnl=2mm，Z1=25，Z2-=53，?1?13?；低速級(jí)mn3=3mm，Z3=22，Z4-=50。試求：（1）為使軸II上的軸承所承受的軸向力較小，確定低速級(jí)齒輪3.4的螺旋線方向；（2）繪出紙速級(jí)齒輪3、4在嚙合點(diǎn)處所受各力的方向；（3）齒輪3的螺旋角?3取多大值時(shí)才能使軸II上所受軸向力相互抵消？（計(jì)算時(shí)不考慮磨擦損失）提醒：斜齒輪端面分度圓直徑d1?Z1mn1/cos?1

n113IIIIII4題79圖

五、計(jì)算與設(shè)計(jì)題

80.某標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的模數(shù)m=5mm，小、大齒輪的齒數(shù)分別為Z1=21、Z2=73，小、大齒輪的應(yīng)力校正系數(shù)分別為Ysa1=1.56、Ysa2=1.76，小、大齒輪的齒形系數(shù)分別為YFa1=2.76、YFa2=2.23，小、大齒輪的許用彎曲應(yīng)力分別為[σF]1=314N/mm2、[σF]2=286N/mm2，并算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力σF1=306N/mm2，試問(wèn)：哪一個(gè)齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度大？為什么？

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81.設(shè)計(jì)小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知該傳動(dòng)傳遞的功率P1?130kW，傳動(dòng)比為

i12?3.17小齒輪齒數(shù)z1?23，小齒輪轉(zhuǎn)速為n1?11640r/min。該傳動(dòng)的預(yù)期工作壽命Lh?5000h，小齒輪作懸臂布置，工作狀況系數(shù)KA=1.25。

82.試設(shè)計(jì)一單級(jí)蝸桿減速器，其傳遞功率P1=8.5kW，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，傳動(dòng)比i=20，載荷平穩(wěn)，

單向工作，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑狀況良好，工作壽命Lh=15000h。