圆柱齿轮传动的互换性习题参考答案

1、第 8 章 圆 柱齿 轮 传动的 互换 性 习 题参 考 答案 一 、判 断题 （ 正 确 的打 ，错 误的 打） 1、齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转内最大转角误差限制在一定的范围内。（ ） 2、高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（ ） 3、齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（ ） 4、齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。 （ ） 5、精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（ ） 6、齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（ ） 7、齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性

2、的综合指标。（ ） 8、圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（ ） 9、齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。（ ） ） 10、在齿轮的加工误差中， 影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线平均长度偏差。 二、选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1、影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ACD ） A齿距累积误差； B一齿切向综合误差； C切向综合误差； D公法线长度变动误差； E 齿形误差。 2、影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（C ）。 A切向综合误差； B齿形误差； C齿向误差； D一齿径向综合误差。 3、影响齿轮传动平稳性的误差项

3、目有（AC） A一齿切向综合误差； B齿圈径向跳动； C基节偏差； D齿距累积误差。 4、单件、小批量生产直齿圆柱齿轮7FLGB10095 88，其第公差组的检验组应选用（C ）。 A切向综合公差； B齿距累积公差； C径向综合公差和公法线长度变动公差； D齿圈径向跳动公差。 5、大批大量生产的直齿圆柱齿轮766GMGB10095 88，其第公差组的检验组应选用（A）。 A一齿切向综合公差； B齿形公差和基节极限偏差； C齿距偏差； D齿向公差。 6、影响齿轮副侧隙的加工误差有（AD ）。 A齿厚偏差； B基节偏差； C齿圈的径向跳动； D公法线平均长度偏差； F齿向误差。 7、下列各齿轮的标

4、注中，齿距极限偏差等级为6 级的有（ BD ）。 A655GM GB10095-88； B765GH GB10095-88； C 876（ ）GB10095-88； D6FL GB10095-88。 8、齿轮公差项目中属综合性项目的有（AD）。 A一齿切向综合公差； B一齿径向公差； C齿圈径向跳动公差； D齿距累积公差； E齿形公差。 9、下列项目中属于齿轮副的公差项目的有（BC ）。 A齿向公差； B齿轮副切向综合公差； C接触斑点； D齿形公差。 10、下列说法正确的有（ ABC ）。 A用于精密机床的分度机构、测量仪器上的读数分度齿轮，一般要求传递运动准确； B用于传递动力的齿轮，一般

5、要求载荷分布均匀； C用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀； D低速动力齿轮，对运动的准确性要求高。 三、填空题 1、齿轮副的侧隙可分为 圆 周 侧 隙 jt 和 法 向 侧 隙 jn 两种。保证侧隙（即最小侧隙）与齿轮的 精度 无关 。 2、按 GB10095-88 的规定，圆柱齿轮的精度等级分为12 个等级，其中 7 是制定标准的基础级，用 一般的切齿加工便能达到，在设计中用得最广。 3、当选择 Fi和 Fw 组合验收齿轮时，若其中只有一项超差，则考虑到径向误差与切向误差相 互补偿的可以性，可按 测 量 齿 距 累 积 误 差 F p 合格与否评定齿轮精度。 4、标准规定，第公差组的检

6、验组用来检定齿轮的传 递 运 动 准 确 性 ；第公差组的检验组用来 检定齿轮的 传 动 的 平 稳 性 ；第公差组的检验组用来检定齿轮的载 荷 分 布 均 匀 性 。 5、齿轮精度指标 Fr 的名称是 齿 圈 径 向 跳 动 公 差 ，属于 第 公差组，是评定齿轮 运 动 准 确 性 的单项指标。 6、齿轮公法线长度变动（ Fw）是控制 传 递 运 动 准 确 性 的指标，公法线平均长度偏差（ Ew） 是控制齿轮副 侧 隙 的指标。 7、选用齿轮第公差组的单项指标时，采用检验组中Fi （ F r） 和 Fw 结合，才可控制齿轮 的运 动 准 确 性 的精度要求。 8、选用齿轮第公差组的单项指

7、标时，采用检验组中（ ff） fpt 和 fpb 结合，才可控制齿轮 传动平 稳性要求。 9、齿轮精度指标 fpt名称是齿距极限偏差，属于第 公差组，控制齿轮的 传动平稳性的要求。 10、齿轮精度指标 FP的名称是 齿距累积误差，属于第 公差组。 11、齿轮精度指标 F的名称是 齿 向公 差，属于第 公差组，控制齿轮的 载荷 分 布 均 匀性 要求。 12、在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿 厚 偏 差 和 公 法 线 平 均 长 度 偏 差 。 13、在同一公差组内各项公差与极限偏差应保持相 同 相同或不同）的精度等级。 14、分度、读数齿轮用于传递精确的角位移，其主要要求是传

8、 递 运 动 的 准 确 性 。 15 、轧钢机、矿山机械及起重机械用齿轮，其特点是传递功率大、速度低。主要要求齿 面 接 触 良 好。 16、齿轮标记 6DF GB10095-88的含义是： 6表示第、 、 公差组的精 度等级，D表示齿 厚上偏 差，F表示齿厚下偏差。 四、综合题 1、某直齿圆柱齿轮代号为 7FL，其模数 m=1.5mm ，齿数 Z=60，齿形角 =20o。现测得其误差项目 Fr=45um ， FW=30um ， FP=43um ，试问该齿轮的第公差组检验结果是否合格 解：分度圆直径 d=Mz= 60mm=90mm 分度圆弧长 L=/2d=d/2= 90mm/ 2=141.4

9、mm 由此查表得 :Fr=36 m FW=28m Fp=45 m 实测误差与上述查表公差值比较如下 : Fr=45 mFr 此项指标不合格 FW =26 mFW 此项指标合格 FP=43 mFP 此项指标合格 由于 FP 是第公差组中的综合指标 ,而 FW 与 Fr 都是第公差组中的单项指标 , 对 7 级精度 的齿轮 ,这两项指标有一项合格而综合指标FP 不超差 ,即可判断该齿轮的第公差组的检验结果为 合格。 2、某直齿圆柱齿轮代号为 878FL，其模数 m=2mm ，齿数 Z=60，齿形角 =20o，齿宽 b=30mm 。若 测 量 结 果为 ： Fp=0.080mm, ff=0.010m

10、m, f pt=13um, F?=16um, ESS=-0.060mm, ESi=-0.210mm, 试判断该齿轮是否合格，为什么 答：第、公差组的检验组分别为Fp、ff 与 fpt、F。由于检验组项目均合格（查表计算略） ， 且齿厚偏差也在极限偏差范围内，因此该齿轮合格。 3、已知某直齿轮副的 m=5mm ， =20o，b=50mm ， a=300mm ，6FLGB10095-8查表并计算确定各项 公差与极限偏差，如下表所列。 项目 小齿轮 大齿轮 备注 齿 数 Z 20 100 孔径 25mm 80mm 分度圆 直 径 mz 100mm 500mm 顶圆直 径 m（ z+2） 110mm

11、510mm L= m z /2 1 57 m m 78 5 m m 齿 坯 孔径公差 顶圆直径公差 基准面的径向和端面圆跳动 齿 轮 切向综合公差 周节累积公差 径向综合公差 齿圈径向跳动公差 一齿切向综合公差 齿形公差 齿距极限偏差 一齿径向综合公差 齿向公差 侧 隙 齿厚上偏差 齿厚下偏差 齿 轮 副 中心距极限偏差 接触斑点 沿齿高不小于 沿齿长不小于 轴线平行度公差 fx Fy 齿轮副切向综合公差 齿轮副一齿切向综合公差 解： 计算 确定各项 公差与极 限偏差， 如答案表 3-6 所列。 答案如下 表所列 项目 小齿轮 大齿轮 备注 齿 数 Z 20 100 孔径 25mm 80mm

12、分度圆 直径 mz 100mm 500mm 顶圆直 径 m（z+2） 110mm 510mm L= mz /2 1 57 m m 78 5 m m 齿 坯 孔径公 差 IT6 1 3 m 19 m 顶圆直 径公差 IT8 5 4 m 11 0 m 基准面的径向和端面圆跳动 1 1 m 20 m 齿 轮 切向综合公差 4 2 m 94 m 周节累积公差 3 2 m 80 m 径向综合公差 40 m 71 m 齿圈径向跳动公差 28 m 50 m 一齿切向综合公差 m m 齿形公差 10 m 14 m 齿距极限偏差 13 m 14 m 一齿径向综合公差 18 m 20 m 齿向公差 12 m 12

13、 m 侧隙 齿厚上偏差 齿厚下偏差 -52 m -208 m -56 m -224 m 齿 轮 副 中心距极限偏差 26 m 接触斑点 沿齿高不小于 50% 沿齿长不小于 70 % 轴线平行度公差 fx 12 m Fy 6 m 齿轮副切向综合公差 136 m 齿轮副一齿切向综合公差 m 4、若已知某普通车床主轴箱内一渐开线直齿轮圆柱齿轮的模数m=2.75mm, 主动齿轮 1 的转数 n1=1000r/min, 齿数 z1=26,齿宽 b1=28mm,从动齿轮 2 的齿数 z2=56,齿宽 b2=24mm 。齿轮的材料为 45 号钢，线胀系数 1= 10-6/ oC,箱体材料为铸铁 ,线胀系数

14、2 = 10-6/ oC。齿轮工作温度 t1=60oC,箱体 工作温度 t2=40oC,采用压力喷油冷却方式。试确定主动齿轮副的精度等级和极限侧隙，以及齿轮1 的检验组及其公差值和齿坯精度。 解：齿轮代号为 877FJGB10095-88。检验组及公差值为：径向综合公差为63 m，公法线长度变动 公差为 40m，一齿径向综合公差为 20 m，齿形公差为 11 m，基节偏差为 13m，齿距累积 公差为 11 m。 5、某通用减速器中有一对直齿圆柱齿轮副，模数m=4mm，小齿轮 z1=30,齿宽 b1=40mm, 大齿轮 2 的齿数 z2=96,齿宽 b2=40mm ，齿形角 =20o。两齿轮的材

15、料为 45 号钢，箱体材料为 HT200，其线胀 系数分别为 齿= 10-6K-1, 箱=10-6K-1,齿轮工作温度为 t 齿=60oC,箱体工作温度 t 箱=30oC,采用喷油 润滑，传递最大功率，转速 n=1280r/min ，小批生产，试确定其精度等级、检验项目及齿坯公差， 并绘制齿轮工作图。 解：（1）确定精度等级 根据其圆周速度确定公差组的精度等级。圆周速度为 =dn/(100060)=4301280/(1000 60)m/s=8.04m/s 查表得第三公差组精度为 7 级 . 一般减速器对传递运动准确性的要求不高,故第一公差组可比第二公差组低一级 力齿轮对齿的接触精度有一定要求，

16、通常将第三公差组取与第二公差组同级，取 精度标注应为 8-7-7 。 ( 2)确定齿厚偏差代号 计算最小极限侧隙 jnmin = jn1+ jn2 jn1=( 齿 t 齿-箱 t 箱)2sin =4 ( 30+96) /2 10 -6( 60-20) 10-6 (30-20) 2sin20 jn2=10mn=(104) m=40m jnmin =(61+40) m=101m 计算齿轮齿厚上偏差 查表得 f pb1=16 m, pfb2=18 m 查表得 F =11m, fx= F=11m 1 fY= 2 F =m 2 2 2 k= 16 18 2.104 11 m=m 11 查表得 fa=2

17、IT8= 2 81m=m 齿厚上偏差 jnmin k 2cos Ess=-( fatg n+n ) 101 28.89 =-o+ 2 cos 20 ) m=-84 m 查表得 fpb1 =18 m,p fb2 =20 m Ess/ f pt1=-81/18= Ess/ f pt2=-84/20= 查有关 fpt系数资料 ,可知 Ess/ f pt1和Ess/ f pt2之值介于 -6与-4之间,如都取 -4即代号 jnmin。一般根据强度要求使小齿轮齿厚厚一些，故现取小齿轮齿厚偏差代号为 齿厚偏差代号为 G(G=-6 fpt2)。 ,即取 8 级。而动 7 级。故该齿轮的 m=61m 为 F,

18、则会使装配后的 F(F=-4fpt1)，大齿轮 Ess1=-4 fpt1=-418 m=-72 m Ess2=-6 fpt2=-620 m=-120 m 根据验算最小极限侧隙，故满足要求。 计算齿轮齿厚下偏差 齿厚的下偏差 Esi1=Ess1- Ts1， Esi2=Ess2- Ts2 齿厚公差 br2 2tg 查表得 Fr1=50m， Fr2=71m， 另 br1=87 m=m br2=140 m=m m=m Ts1=( 502 109.622 2tg20o) 22 Ts2=（ 71 176.4 2tg20 o） m=m Esi1=Ess1- Ts1= m = m Esi2=Ess2- Ts2= m = m Ess/ f pt1=18=,确定代号为 J Ess/ f pt2=20=,确定代号为 K 故小齿轮为 8-7-7FJ GB10095-88 大齿轮为 8-7-7GK GB10095-88 （3）选择检验项目及其公差值 本减速器齿轮属于中等精度，齿廓尺寸不大，生产规模为小批量生产。 第公差组用 Fr 和 Fw 查表得 Fr1=50m， Fr2=71m， FW1=40 m， FW2 =50 m， 第公差组用 ff 和 fpb 查表得 f f1=14 m, f2f =16 m 查表得 fpb1=16