《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》試題庫(kù)-齒輪傳動(dòng)

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習(xí)題與參考答案

一、單項(xiàng)選擇題（從給出的A、B、C、D中選一個(gè)答案）

1普通開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是0

A.齒面膠合B.齒面疲勞點(diǎn)蝕

C.齒面磨損或者輪齒疲勞折斷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)，最可能浮現(xiàn)的失效形式是。

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

345鋼齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后其硬度值約為。

A.45、50HRCB.220'270HBS

C.160~180HBSD.320'350HBS

4齒面硬度為56'62HRC的合金鋼齒輪的加工工藝過(guò)程為。

A.齒坯加工一淬火一磨齒一滾齒B.齒坯加工一淬火f滾齒一磨齒

C.齒坯加工一滾齒一滲碳淬火一磨齒D.齒坯加工一滾齒一磨齒f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o

A.45鋼B.ZG340-640

C.20CrD.20CrMnTi

6齒輪傳動(dòng)中齒面的非擴(kuò)展性點(diǎn)蝕普通浮現(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(kāi)式齒輪傳動(dòng)，在工程設(shè)計(jì)中，普通0

A.按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核彎曲強(qiáng)度

B.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z1=18,Z2=72,則這對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力。

A?°F1>。F2B-°F1<0F2C-°F1=0F2D.°F1°F2

9對(duì)于齒面硬度W350HBs的閉式鋼制齒輪傳動(dòng)，其主要失效形式為O

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-0H1>0H2B-0H1<0H2C-°H1=°H2D.°HI°H2

11對(duì)于硬度W350HBs的閉式齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)普通。

A.先按接觸強(qiáng)度計(jì)算B.先按彎曲強(qiáng)度計(jì)算

C.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)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)使一

A.兩者硬度相等B.小齒輪硬度高于大齒輪硬度

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C.大齒輪硬度高于小齒輪硬度D.小齒輪采用硬齒面，大齒輪采用軟齒面

13一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)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

14某齒輪箱中一對(duì)45鋼調(diào)質(zhì)齒輪，時(shí)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)m

C.仍可用45鋼，改為齒面高頻淬火D.改用鑄鋼ZG310-570

15設(shè)計(jì)閉式軟齒面直齒輪傳動(dòng)時(shí)，選擇齒數(shù)4,的原則是o

A.4越多越好

B.4越少越好

C.Z1217,不產(chǎn)生根切即可

D.在保證輪齒有足夠的抗彎疲勞強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)選多些有利

16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o

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

17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o

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

18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)時(shí)B.模數(shù)不變，增大中心距時(shí)

C.模數(shù)不變，增大直徑時(shí)D.齒數(shù)不變，增大模數(shù)時(shí)

19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)

20圓柱齒輪傳動(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

21輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)Yfa與無(wú)關(guān)。

A.齒數(shù)z,B.變位系數(shù)x

C.模數(shù)mD.斜齒輪的螺旋角6

22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)Z

C.分度圓直徑dD.齒寬系數(shù)W

d

23一對(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q=50mm、齒寬b〔=55mm,大齒輪分度圓直徑d2=90mm,

齒寬b=50mm,則齒寬系數(shù)w_____。

4?d

B.5/9C.1

25齒輪傳動(dòng)在以下幾種工況中的齒寬系數(shù)W可取大些。

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A.懸臂布置B.不對(duì)稱(chēng)布置

C.對(duì)稱(chēng)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,Z〔=25,齒輪2的m2=3mm>Z2=40,此時(shí)

它們的齒形系數(shù)。

A-YFa1<YFa2B.YFa1>YFa2C.YFa1=YFa2D.YFa1<YFa2

28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)Kp。

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W350HBs的齒輪傳動(dòng)，選取大、小齒輪的齒面硬度時(shí)，應(yīng)使。

A.HBS^HBSjB.HBS^HBSj

C.HBS1>HBS2D.HBS|=HBSZ+(30'50)

31斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)z與模數(shù)m。不變，若增大螺旋角B，則分度圓直徑4。

A.增大B.減小

C.不變D.不一定增大或者減小

32對(duì)于齒面硬度W350HBs的齒輪傳動(dòng)，當(dāng)大、小齒輪均采用45鋼，普通采取的熱處理方式為。

A.小齒輪淬火，大齒輪調(diào)質(zhì)B.小齒輪淬火，大齒輪正火

C.小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪正火D.小齒輪正火，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o

A,挨近齒頂處B.挨近齒根處

C.挨近節(jié)線的齒頂部份D.挨近節(jié)線的齒根部份

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o

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)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，m1=2mm,m2=4mm,它們的彎

曲承載能力為o

A.相同B.m2的齒輪比的齒輪大

C.與模數(shù)無(wú)關(guān)D.m1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d

37齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)因齒數(shù)選擇過(guò)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o

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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)m1=4mm^m2=3mm,

m3=2mm^m4=2mm,則齒形系數(shù)最大的為。

A.YB.YC.YD.Y

Fa1Fa2Fa3Fa4

40一對(duì)減速齒輪傳動(dòng)中，若保持分度圓直徑4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C.保持不變D.略有減小

41一對(duì)直齒錐齒輪兩齒輪的齒寬為斗、b2,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取。

A.b/b2B.442C.b^bjD.（30'50）mm

42設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，若保持傳動(dòng)比i和齒數(shù)和z=z+z不變，而增大模數(shù)m,則齒輪的______。

彳12

A.彎曲強(qiáng)度提高，接觸強(qiáng)度提高B,彎曲強(qiáng)度不變，接觸強(qiáng)度提高

C.彎曲強(qiáng)度與接觸強(qiáng)度均不變D.彎曲強(qiáng)度提高，接觸強(qiáng)度不變

二、填空題

43普通開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中的主要失效形式是和o

44普通閉式齒輪傳動(dòng)中的主要失效形式是和,

45開(kāi)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)，主要按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，而按強(qiáng)度進(jìn)行校核，這時(shí)影

響齒輪強(qiáng)度的最主要幾何參數(shù)是。

47對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，雖然主要失效形式是但目前尚無(wú)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W350HBS）齒輪傳動(dòng)中，齒面疲勞點(diǎn)蝕通常浮現(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)最可能浮現(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)蝕通常首先浮現(xiàn)在________o

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)力普通也是O

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S是_________系數(shù)，它與有關(guān)；（是

系數(shù)，它與有關(guān)；Kp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

是o

54在齒輪傳動(dòng)中，主動(dòng)輪所受的圓周力片與其回轉(zhuǎn)方向,而從動(dòng)輪所受的圓周力F。與其

回轉(zhuǎn)方向。

55在閉式軟齒面的齒輪傳動(dòng)中，通常首先浮現(xiàn)破壞，故應(yīng)按強(qiáng)度設(shè)計(jì)；但當(dāng)齒面

硬度＞350HBS時(shí)，則易浮現(xiàn)破壞，故應(yīng)按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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56一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，若乙=18,Z2=72,則這對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力。FIOF2。

57一對(duì)45鋼制直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知<=20、硬度為220'250HBsz2=60,硬度為190、220HBs

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q一定時(shí)，應(yīng)取的齒數(shù)Zj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)直徑斗一定時(shí)，應(yīng)選取較少的齒數(shù)，使模數(shù)m增大以強(qiáng)度。

60圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的直徑可一定時(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(wú)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a=50mm、齒寬b1=55mm,大齒輪分度圓直徑d2=90mm.

齒寬b,=50mm,則齒寬系數(shù)w=________。

4a

64圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)輪齒為_(kāi)_______布置時(shí)，其齒寬系數(shù)W可以選得大一些。

d

65今有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1的模數(shù)m產(chǎn)5mm,z1=25；齒輪2的模數(shù)m2=3mm,z2=40?

此時(shí)它們的齒形系數(shù)YfaiYFra0

66斜齒圓柱齒輪的動(dòng)載荷系數(shù)0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。，則分度圓直徑d。

68對(duì)于齒面硬度W350HBS的齒輪傳動(dòng)，當(dāng)兩齒輪均采用45鋼時(shí)，普通應(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=Z+Z不變，而增大模數(shù)m,則齒輪的彎曲強(qiáng)

%12

度,接觸強(qiáng)度。

72鋼制齒輪，由于滲碳淬火后熱處理變形大，普通需經(jīng)過(guò)加工，否則不能保證齒輪精度。

73對(duì)于高速齒輪或者齒面經(jīng)硬化處理的齒輪，進(jìn)行齒頂修形，可以o

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(lái)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：①,②________o

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(wú)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。H|im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)W一定時(shí)，由齒輪強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與

d

齒輪的或者有關(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>50mm)、形狀復(fù)雜的齒輪，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇毛坯。

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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O

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)Wd=b/4,b愈寬，承載能力也愈，但使________現(xiàn)象嚴(yán)重。

選擇w的原則是：兩齒輪均為硬齒面時(shí)，值取偏__________值：精度高時(shí)，W取偏

dd

值；對(duì)稱(chēng)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。

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O

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:

①________,②________,③來(lái)提高彎曲強(qiáng)度。

89兩對(duì)直齒圓柱齒輪，材料、熱處理徹底相同，工作條件也相同（N>N0,其中N為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；

N。為應(yīng)力循環(huán)基數(shù)）。有下述兩方案：①Z[=20,Z2=40,m=6mm,a=180mm,b=60mm,a=20°；

②z〔=40,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①

與②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)和壓力角按端選取；受力分析和強(qiáng)度計(jì)算

以________直徑為準(zhǔn)。

91己知直齒錐齒輪主動(dòng)小齒輪所受各分力分別為F“=1628N、Fa1=246N,Fr1=539N,若忽略磨擦力，

則7=_______，%=，F(xiàn)"。

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)，普通Z|選得________些；對(duì)開(kāi)式

齒輪傳動(dòng)，普通Z]選得________些。

93設(shè)齒輪的齒數(shù)為z,螺旋角為B,分度圓錐角為6,在選取齒形系數(shù)Ypa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?。▽?xiě)出具體符號(hào)或者表達(dá)式）。

94一對(duì)外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：①；②；③o

95材料、熱處理及兒何參數(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o

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)，則易浮現(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)取小齒輪的齒寬4=o

99在普通情況下，齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，大、小齒輪的彎曲應(yīng)力。日與。F2是的；許用彎曲應(yīng)

力°FP1與。FP2是的°其原因是。

100對(duì)齒輪材料的基本要求是：齒面________,齒芯,以反抗各種齒面失效和齒根折斷。

三、問(wèn)答題

101齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？開(kāi)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

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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（wei）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高齒面抗膠合能力？

105為什么開(kāi)式齒輪齒面嚴(yán)重磨損，而普通不會(huì)浮現(xiàn)齒面點(diǎn)蝕？對(duì)開(kāi)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)徹底相同？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由哪幾部份組成？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)（？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)生疲勞折斷的部位、成因及發(fā)展過(guò)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(guò)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（wei）險(xiǎn)截面是如何確定的？

114齒形系數(shù)Yfa與模數(shù)有關(guān)嗎？有哪些因素影響Yfa的大?。?/p>

115試述齒寬系數(shù)W的定義。選擇W時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？

dd

116試說(shuō)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(wèn)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(wèn)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？

118一對(duì)鋼制（45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS）標(biāo)準(zhǔn)齒輪和一對(duì)鑄鐵齒輪（HT300,硬度為230HBS）,

兩對(duì)齒輪的尺寸、參數(shù)及傳遞載荷相同。試問(wèn)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)W既不能太大，又不能太?。?/p>

d

120一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，分度圓壓力角為a,模數(shù)為m,齒數(shù)為Z1、z2（z,<z2=o另有一對(duì)標(biāo)

準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為。，模數(shù)為,齒數(shù)為（）?且

a11m11zOxz4zQ<z4a=anII，m=mInI，zI=Qz,z=z?

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(kāi)線直齒圓柱齒輪，已知z1=26,i12=5,m=3mm,a=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。

若希翼分度圓螺旋角在BW25°之內(nèi)，試確定.、z2,mn?及8。

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。四與不變，主要應(yīng)增大齒輪的什么幾何參

122nrd

數(shù)，才干提高齒輪的接觸強(qiáng)度？并簡(jiǎn)述其理由。

123一對(duì)漸開(kāi)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(wèn)對(duì)接觸強(qiáng)

度和彎曲強(qiáng)度各有何影響？

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124一對(duì)齒輪傳動(dòng)，如何判斷其大、小齒輪中哪個(gè)齒面不易浮現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕？哪個(gè)輪齒不易浮現(xiàn)彎曲疲

勞折斷？理由如何？

125試說(shuō)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及中心距a不同，其余參數(shù)都相同。試問(wèn)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(wèn)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，普通應(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？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(guò)大或者過(guò)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(kāi)創(chuàng)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)z,=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=,z=12,=23°。試問(wèn)：

(1)是否合理，為什么？

(2)若不合理，請(qǐng)?zhí)岢龈恼庖?jiàn)。

140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(jiàn)，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？

142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(guò)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

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受拉伸一側(cè)。

2、有一閉式齒輪傳動(dòng)，滿(mǎn)載工作幾個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)硬度為200?240HBs的齒輪工作表面上

浮現(xiàn)小的凹坑。試問(wèn)：(1)這是什么現(xiàn)象？(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(kāi)始產(chǎn)生齒面疲勞點(diǎn)蝕，但因“浮現(xiàn)小的凹坑”，故屬于早期點(diǎn)蝕。

(2)若早期點(diǎn)蝕再也不發(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)滑油或者加極壓添加劑于沒(méi)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b>o,

HP1HP2

而。=o,故小齒輪齒面接觸強(qiáng)度較高，則不易浮現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。

H1H2

(2)比較大、小齒輪的°FP1與0FP2,若°FP1<Jp2，則表明小齒的彎曲疲勞

YYYYYYYY

Fa1Sa1Fa2Sa2Fa1Sa1Fa2Sa2

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(wèn)：

(1)低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才干使中間

軸II上兩齒輪所受的軸向力相反？

(2)低速級(jí)小齒輪的螺旋角B2應(yīng)取多大值，才干使

軸n軸上軸向力相互抵？

解題要點(diǎn)：

(1)軸n上小齒輪為左旋；iii軸上大齒輪為左旋。

(2)若要求n軸上輪1、2的軸向力能互相抵消，則必須滿(mǎn)足下式：

即Ftanp=Ftanp,tanp=&tanp

t11(222F1

t2

由中間軸的力矩平衡，得

dd

F-Ft

ti2t22

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則tanp=Zu_tanp=Jtanp=517/cosP2_tanp

2F1d13x51/cospi

t221

Rx，17

得sinp=sin150=0.1438

23x51

則02=8270=801647

5、今有兩對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)軸傳遞的功率P[=13kW,n1=200r/min,齒輪的法

面模數(shù)mn=4mm,齒數(shù)z1=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??？

解題要點(diǎn)：

(1)因兩對(duì)齒輪傳遞的P1和印相等，故主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩也應(yīng)相等，即

T=9.55x106P/n=(9.55x1Oex13/200)N.mm=620750N.mm

(2)計(jì)算B=9°的齒輪傳動(dòng)的軸向力：

F=2T/d=2x620750xcosp/(mz)

t111n1

=[2X620750Xcos9°/(4X6)]=5109N

F=Ftan8=5109Xtan9°N=809N=F.

a11t1a2

(3)計(jì)算B=18°的齒輪傳動(dòng)的軸向力：

u2T2TCOSp2620750cos180

F=1—==4950N

ndmz4x60

1n1

F'=Ftanp=4920xtan18O=1599N=F

a1t1a2

6、兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，若一級(jí)為斜齒，另一級(jí)為直齒，試問(wèn)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)：

(1)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；在忽略磨擦阻力影

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1/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，錐齒輪普通應(yīng)置于高速級(jí)，主要因?yàn)楫?dāng)傳

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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)，則加工艱難，或者加工成本大為提高。

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)為=20,4=54,m=4mm。

加工時(shí)誤將箱體孔距像大為a,二150mm。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(mǎn)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(z+z)/2=4X(20+50)/2=148mm,故可補(bǔ)救。

12

(1)將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于

a,=m(z+z)/(2cosb)=4A(20+54)/(2cosb)=150mm

12

cosb=a/a,=148/150=0.9867

b=9.367.=9.22,01,

通過(guò)調(diào)整B角，中心距達(dá)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(x+x>0),同樣可使a,>a,d,>d,而仍用直齒輪，選用

12

合適的變位系數(shù)x1與X2值，同樣可達(dá)到a,=150mm。此時(shí)，“減少，接觸疲勞強(qiáng)度可提高。

8、在閉式軟齒面圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，為什么在滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度條件下，盡可能選多一些有

利？試簡(jiǎn)述其理由。

解題要點(diǎn)：參見(jiàn)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(wèn)：

(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)N=106<N,

10

則它們的許用彎曲應(yīng)力是否相等？為什么？

解題要點(diǎn)：

(1)因普通丫Y>YY,故(>(,即小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力大。

Fa1salFa2sa2F1F2

(2)兩齒輪硬度相同，即試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限(>(。但由于工作循環(huán)次數(shù)

FlimlFlim2

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電及齒輪的壽命系數(shù)W〈N且又由于應(yīng)力修正系數(shù)丫〈丫，故小齒輪的許用彎曲

21>/YN1YNN2,ST1ST2

應(yīng)力O>CTo

FP1FP2

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

a=1—YYYY<a①

F1bdmFa1Sa1cPFP1

1n

OHT

GJj一YYYY<o②

F2bdmFa2Sa2tpFP2

1n

解題要點(diǎn)：

(1)解提示①、②兩式中后的兩項(xiàng)，即得其大、小齒輪彎曲疲勞等強(qiáng)度條件式：

50

FP1-_-FP2^-

YYYY

Fa1Sa1Fa2Sa2

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°FPI<°FP2，則表明小齒輪的

YYYY

Fa1Sa1Fa2Sa2

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)或者校核。

(2)解提示①、②兩式中前面的兩項(xiàng)，又可獲得大、小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式：

aa

F1-------=F2----------

YYYY

Fa1Sa1Fa2Sa2

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)m=5mm,小、大齒輪的參數(shù)分別為:

應(yīng)力修正系數(shù)Ysai=「56,Ys?齒形系數(shù)YFai=2.8,YF?許用應(yīng)力，「『=314MPa,

c=314MPa。已算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力。=306MPa。

FP1F1

試問(wèn)：

(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(mǎn)足要求？

解題要點(diǎn)：

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314

(1)由FP1-------=71.886

YY2.8.156

5286

FP3\人，二71,272

YY2.2&1.76