机械设计试题3

1、机械设计试题311齿轮机构一、复习思考题TS!1. 要使一对齿轮的瞬时传动比保持不变， 其齿廓应符合什么条件？2. 渐开线是怎样形成的？它有哪些重要性 质？试根据渐开线性质来解释以下结论：(1) 渐开线齿轮传动的啮合线是一条直线;(2) 渐开线齿廓传动时，其瞬时传动比保 持不变；(3) 渐开线齿条的齿廓是直线；(4) 齿条刀具超过M点的直线刀刃不能范 成渐开线齿廓；(5) 一对互相啮合的标准齿轮，小齿轮齿 根齿厚比大齿轮齿根厚度小。4什么是渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距略大于标准中心距，能不 能传动？有什么不良影响？5.渐开线齿轮正确啮合的条件是什么？满 足正确啮合条件的一对

2、齿轮是否一定能连续传 动？3. 节圆和分度圆有何区别？压力角和啮合 角有何区别，在什么条件下节圆与分度圆重合以 及啮合角与分度圆压力角相等。6. 何谓理论啮合线段和实际啮合线段？何 谓重合度？重合度等于1和小于1各会出现什么 情况？重合度等于2表示什么意义？7. 何谓根切想象？什么条件下会发生根切 现象？根切的齿轮有什么缺点？根切与齿数有 什么关系？正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮不 根切的最少齿数是多少？8. 何谓变位齿轮？为什么要使用变位齿 轮？移距系数的正负是怎样规定的？正移距的 变位齿轮其分度圆齿厚是增大还是减小？9. 试述一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件？与直齿轮比较，斜齿轮传动有哪些优缺

3、点？10.斜齿轮和圆锥齿轮的当量齿数各有何用 处？当量齿数是否一定是整数？fllii11. 什么叫标准齿轮？什么叫标准安装？什 么叫标准中心距？12. 渐开线齿轮的齿廓形状与什么因素有 关？ 一对互相啮合的渐开线齿轮，若其齿数不 同，齿轮渐开线形状有什么不同？若模数不同， 但分度圆及压力角相同，齿廓的渐开线形状是否 相同？若模数、齿数不变，而改变压力角，则齿 廓渐开线的形状是否相同？13. 斜齿圆柱齿轮的重合度大小与螺旋角有 什么关系？14. 一个标准齿轮可以和一个变位齿轮正确 啮合吗？二、填空题1. 以齿轮中心为圆心，过节点所作的圆称 为 2. 能满足齿廓啮合定律的一对齿廓，称为齿廓。3.

4、一对渐开线齿廓不论在哪点啮合，其节点C在连心线上的位置均变化，从而保证实现角速比传动。4. 分度圆齿距p与兀的比值定为标准值，称为b O5. 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有五个,即亠 、f、齿顶高系数和径向间隙系6. 标准齿轮的特点是分度圆上的齿厚a=的.S=O7对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮,有：,cr=,因此，只要给岀齿轮和,即可计算出齿轮的几何 尺 8. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条 件是和丁二对渐开线齿轮连续传动的条件 是O10根据加工原理不同,齿轮轮齿的加工分法两类。为法和11齿轮若发生根切，将会导致齿 根，重合度,故应避免。12. 重合度的大小表明同时参与啮合的 的对数的多少，

5、重合度越大，传动越13. 渐开线的几何形状与一亠 有关，它的直径越大，渐开线的曲率二一14. 分度圆上压力角的大小,对齿形有影响，当压力角增大时，齿形的齿顶 根o15渐开线齿轮的齿形是由两条 的渐开线作齿廓而组成。16.基圆_j渐开线的特点完全相同。 基圆越小，渐开线越基圆越大，渐开 线越趋O基圆内产生渐开线。的大小越蛊飜上各帥压歸命 于O18. 、和齿轮几何尺寸讦算的主要参数和依据；19. 模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的齿形的大小和强度与它成-一 J20. 齿数是计算齿轮各圆尺寸的 各个圆的直径与齿数成._ 21. 如果分度圆上的压力角等于模数取的是一 一一一值,齿厚和齿间宽度

6、 的齿轮，就称为标准齿轮。22. 直齿圆柱齿轮传动中，只有当两个齿轮的 和都相等时，这两个齿轮才能啮合。齿轮传动、23. 按齿轮的啮合方式不同，圆柱齿轮可以分为齿轮传动、齿轮传动和肩动。24. 齿轮齿条传动，主要用于把齿轮的运动转变为齿条的运动，也可以把运动的25.变位齿轮是齿轮在加工齿坯时，因改变的。对齿坯的相对位置而切制成的26-标准瞬正确啮合条件是：两齿轮都相等，轮齿的角相等而旋向形式相反转变。要相等。27. 圆锥齿轮的正确啮合条件是:两齿轮的 模数和津相等。高和和, _ 全齿高和其它参数不变;287W齿轮与标准齿轮相比，主要是分度 上的高发生了变化； 滚动。29.用标准齿条型刀具加工标

7、准齿轮时，刀 具的线与轮坯的圆之间作纯11131一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中30.用同一把刀具加工m、Z、（I均相同的 标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基圆和齿 距均。重合。心距安装时，两轮的节圆分别与其32. 一对渐开线圆柱轮传动，5亠径之和。总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等 于两轮的亠-一 一一I=li33. 斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高,无论从法面看或端面看都是三、判断题的。1有一对传动齿轮，已知主动轮的转速m=960rpm,齿数Zi=20,从动齿轮的齿数Z2=50,这对齿轮的传动比112=2.5,那么从动轮的转速应 当为 n2=2400 rpmo （）渐开线上各点的曲

8、率半径都是相等的。 ）渐开线的形状与基圆的大小无关。2.(3.(4.渐开线上任意一点的法线不可能都与基 圆相切。（）5渐开线上各点的压力角是不相等的，越 远离基圆压力角越小，基圆上的压力角最大。（ ）.（齿轮的标准压力角和标准模数都在分度）7. 分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。（）8. 两齿轮间的距离叫中心距。（）9. 在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的周节。（）10. 肉曲轮的齿顶圆在分庞鹵以外，齿根I在分度圆以内。（）11. 2虽是各种啮合传动的通用速比公式。（12.标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:两齿轮的端面模数和压力角相等，螺旋角相等,螺旋方向相反。（

9、）13. 斜齿圆柱齿轮计算基本参数是：标准模数，标准压力角，齿数和螺旋角。（）14. 标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。()15. 圆锥齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的小端模数和压力角分别相等。()16. 宣齿囱社踪淮歯轮葩主确啮合条件：只要两齿轮模数相等即可。()17. 计算直齿圆柱标准齿轮的必须条件，是只需要模数和齿数就可以。()if.动。(18. 斜齿轮传动的平稳性和同时参加啮合的 齿数，都比直齿轮高，所以斜齿轮多用于高速传19. 齿轮传动和摩擦轮传动一样，都可以不停车进行变速和变向。()20. 同一模数和同一压力角，但不同齿数的 两个齿轮，可以使用同一把齿轮刀具进行加工。决

10、于鼠2中是否产生根切现象主要取( )22. 齿数越多越容易出现根切。()23. 为了便于装配，通常取小齿轮的宽度比24.用范成法加工标准齿轮时，为了不产生根切现象，规定最小齿数不得小于17。()25.齿轮传动不宜用于两轴间距离大的场大齿轮的宽度宽()合O ()口 26.渐开线齿轮啮合时，啮合角恒等于节圆 压力角。()27. 由制造、安装误差导致中心距改变时，渐开线齿轮不能保证瞬时传动比不变。()28. 渐开线的形状只取决于基圆的大小。29. 节圆是一对齿轮相啮合时才存在的量。 )30. 分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。四、选择题1渐开线上任意一点法线必压力角a交于b垂直于2渐开线上各点的压力

11、角C沏于a.相等b.不相等 c.不等于零山等可务开线上各点的曲率半径4. 常蠶詡舔与分度圆上压力角大a没关系b有关系5. 分度圆上的压力角t20。时，齿根变窄，齿顶变宽，齿轮的承载能力O乩天于b小于 c校夭6. 对于齿数相同的齿轮，模数齿 轮的九向尺寸及曲形凉越丸齿轮的承载能分龟：21 a越大。b越小a越大7. 对于模数相同的齿轮，如果齿数增加，齿轮的几何尺寸,齿形的嚴穀筋龙。乩層小c.没变化8. 标准压力角和标准模数均在丫 a分度圆 b.墓圆 c齿根I .9. 斜齿轮端面齿廓的几何尺寸比法面的O上。云天b小10.斜齿轮有端面模数和法面模数，规定以为标准值。氐法面模数b端面模数11.斜齿轮的压

12、力角有法面压力角和端面压力角两种，规定以为标准值。a法面压力角b端面压力角12.标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件Oa. mni=mn2=m9 ani=aii2= a B 1= B 2b. mi=m2 ai=2 anl=力 an2在-嬴僦的平稳性撕瞬殲a传动比b转速 c 角速度14 标准直齿圆锥齿轮，只计算普何尺寸，并规定的几15是圆锥齿轮的正确啮合条件变位齿轮是a标准齿轮。 b.非标准17. 一对标准渐开线齿轮啮合传动，若两轮中心距稍有变化，则Oa两轮的角速度将变大一些 角速度将变小一些c 两轮的角速度将不变b两轮的18. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是氐必须使两轮的模数和齿数分别相等。

13、b必须使两轮模数和压力角分别相等。c必须使两轮的齿厚和齿槽宽分别相等。19. 一对渐开线齿轮连续传动的条件a. e a 1b a=l c. a20时，该点的接触应力与节 点的接触应力相差不大，由于点蚀常发生在节点附近，且该点齿廓曲率半径计 算方便，故通常按节点来计算齿轮的接触应力。&采用变位齿轮为什么可以提高轮齿的强度？试问采用什么变位可以提 高齿面接触强度？采用什么变位才能提高齿根弯曲强度？答：采用变位齿轮可增加齿轮的综合曲率半径和齿根厚度。采用正角度变位传动(乙+ 50),可提高齿面接触强度,釆用正变位齿轮可提高齿根弯曲强度参考答案填空题答案:1.节2.共轨3.无定4.模数5.模数、齿数、

14、压力角6齿槽宽Y7.20 10.25m8 mi=m2=m(xi=d2=a9. e al10. 范成仿形11. 削弱减小12轮齿平稳大 13.基圆越小 14.变尖变厚1415.对称33.相同16.相同弯曲平直不能17. 不相等越大零18. 压力角模数齿数19. 基本依据正比20. 基本参数正比21. 20标准值相等22. 模数压力角23. 外啮合内啮合齿 轮齿条24. 旋转直线25. 非标准刀具26. 法面模数压力角螺旋角相反27. 大端压力角28. 齿厚齿间齿顶高齿根高29. 中分度30. 相等31. 分度32. 节分度15判断题答案：1. X 2. X3X4X9. X 10.1112XVX1

15、7.18.19.20.VVXV25.26.2728VVXV5. X6V7. J8X13.141516VXXV21.22.23.24.XVV2930VV1.C2.b d 3.a4.b5.b d6.a7.a c c9.a lO.all.a12.a13.a14.b b15.b16.b17.c18.b19.a2O.b21.b22.c23.b24.a25.b26.b27.a28.c选择题答案:29.b3O.d31.d32.d改错题答案:1都相等都不等 2.分度圆直径-基圆直径 3也能产生-不能产生 4基圆内基圆外165. 大小无关大小有关6. 形状有关形状无关7. 齿数越少一齿数越多8. 标准齿轮一非标

16、准齿轮9. 等于1等于零12齿轮传动习题与參考答案花曇萨选择题（从给出的Av B、C、D中选一1 一般开式齿轮传动的主要失效形式 齿 面 胶 合 罷磨损或轮齿疲劳折断形 动，当润滑不良时，最 胶合齿 面磨损345 齿轮，经调质处理后其硬度值约D.轮齿璽2 T可能出现B.齿面疲旁点蚀D.轮齿矗折断为_。A.45B. 220270 HBSC.160D. 320350 HBS的加茲鰻 弘62HRC的合金钢齿轮A.口工f淬火f磨齿f滚齿渗碳淬火f磨齿A.D.齿坯力沾坯加工F50HRC180 HBS轮材知撇聲渗碳淬火的热处理方法则齿 、A匕45钢B. ZG340-640C.20CrD. 20CrMnTi

17、_ 6齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出 现在o J百跑B. 稳定性磨损D.卑面鼎髏 般弯曲强度接触强度口卡*C.只需按 D . z2=72,则雷摇A. 0 Fl 0 F2C. Fl= F2 轮传务，孥 B.齿面磨寂D. 齿面胶呑10 週厦；大齿. 应力O合 阶 段 磨损阶段 ,在工程设计中，一A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核A.齿灣应，DL o fiW o 350HBS 形式为亠面疲,若 zi=18,OB。F1V o F2 晞闭式钢制齿 勞折断 劳点蚀A。Hl。H2B。H1V O H2C. O Hl=。H2 亠 D. O H1W O H父別于硬度W35

18、0HBS的闭盒齿轮传动， 设计时一般 。按接触强度计算18B.先按弯曲强度计D.先按躡 强度量求出发，损条件计算度相等轮硬度B模数mB. 小齿赣D.小齿它们品，也级相等。“A.直径dC. 齿宽bD.齿数z发生碍轮麴諭課哗替;B.适当巖:樓数mC.仍D. 改用尊数zF的原则星丄“。C. Zil7,不产D. t - 的前提下亠歯 定时应取錢笳 B.提高謀的D.提高卷17在 不变，而箱B.提高鬆邺C.弯两，暑常 潛。-40Cr质仍可用45钢，改为齿面高频淬火 冈 ZG310-570计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿IFA.IA.数时,直径一 古度,提高生产率 n W中，若中心距保持 则可以 。面的賀触

19、强度触强度均可提高19D-辔蕴 曲强度增头。屮A.擁 B.模数不变,J D.慚診 的方法。B.增大侖中心D.增大鼠上-20澜柱齿？ 劈减小齿Wb5 PA. d2=90mm、0doA.C. 1凰柱齿轮传动， 宽 bi=55mm, 宽 b2=50mm ,1.1D. 1.3匹宀尊叫齿鲨隹越隹以下几种工况中. 齿宽系数几可敢大嘻*亠A恿臂布B.不对称布置 L“亠C.趾称布D.同轴式姨速器布 1111= l?i7B. 5/9的置置 一誓制齿方高齿面接/（相应地减少齿数）精度 齿轮1的 2=3mm、B. YFalYFa2 D. YFalWYJ 轆瞬数K蹩 相等可能小较大的措施，可以降低齿轮传动 較K&。低

20、齿面粗糙度 加齿轮宽度ElB. 提高仝 二增大确27今模数 mi=5mm； Zi=25；上Z2=40,此时它们的齿形索 A. YFalVYFa2C. YFal=Y 22尺寸精度D.齿圆A.111B.较小D. 可能央29的齿面载B.提高麒刚霜D增大扁重蟲C.A.C.21猱动齿ww翳蟲瞬A.B. HBS1WHBS2C.HBSiD. HBSi=HBS2+ （3050） 若增矣螺鱒男萝B.减小D.不一箱备大或减小32A.小B.小齿轮淬火，C.小D.小齿轮芷火33 点蚀时，通常发 B.靠近擁处. D.靠近矗34A.C.HBS1=HBS2111HBSz%与模数mn不变,径dio 亠大变不应W350 HBS

21、虫齿45钢，一般集蹤屋农，大齿轮调质 轮正火需,大齿轮正火驟，当齿面产生疲劳s齿 顶 处 辛线的齿顶部分呆变原应力的4 倍料的热处理方式、齿宽., mi=2mm, m2=4mm,同I: IfwfB.增为蟲力的2c.D-勢執赣 齿数 它衍旳写聞卒软A.B. m2的齿轮比mi的齿轮大A.22C. 与 D. mi的齿診比m2 的齿普接驟擁龙 B.改善材科 D.增大才37 t 篦增大时， B.不成魏但有 D.不成鏈38 Hi 计算依据苗。B. 齿宽中点 D.小端当量 999 P 9 F FFzi=20 Z2=4O Z3=60、Z4=809 模 m2=3mm、i 大的为oA. YFalB. YFa2CY

22、Fa3D. YFa4A增矢C. 保持不瓷士触懑公4丄絆 二翌喜齿確曲蚣两屈轮的齿宽为bi、 b2,设计时应取oA. bi b2B bi=b2C. bim3=2mm m4=2mm,则齿形系数最U!?!3=40 _对减B.减小23数和。勺+ 6不变，而增大模数m,则齿轮 的oA.号B.弯曲强度不D.弯曲蟲提高，二填空题43 一藉开式齿轮传动中的主要失效形式 :44 一辭式齿諾传动中的主要失效形式45險-感于，接触强度提高 强度均不变强度计算。耋0 HBS ）齿羹賞O 47摄劳点蚀通常重载齿紬t动，当痫滑1、良时蠻可48韻遴49能出现的失50 鑒反复 宀亠5 对齿轮啮合时也是_十Z 足B是53RJj

23、24立力一般 载荷系曹黑 ;K;闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形传动中主薇I魇勰脚54翻弟其口口口签 在闭式软齿血阻齿轮传动中,i 、，故应一 350HBS坏，56广.z2=72 ,则这对齿轮园zi=18 9 FllBS；,処迄对齿当直58 跖守!頑 di-i时鵲选取较少的齿数 强度。60 费时，若减61 在 与 _ 得比大齿轮宽一些，63 对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径 di=50 mm齿宽bi=55 mm,大齿轮分度圆直径 d2=90mm、齿宽b2=50mm ,则齿宽系数1=i=iF2 5745钢制直齿圆柱齿轮传动,zi=20 硬度为 220250HBS1, 190 220HBSz ,力弯

24、曲强度计算中的齿形系数YFa曹轮的齿宽做11125布 齿轮1的 m2=3mm, 叠数Kv兽与模数m不变, 径d64 置时，其65 模数mi=5 mm, zi=25；齿熬2旳彳 Z2=40o 哪窟J散翻磁血 尺寸鶴殲輕E京学齿茴 350HBS 均采用45钢时，一般应当秀贅条住不变 为陳传动糧若增昊螺 喊轮III50 mm)、轮所受的是 定是将轮 形状爰杂 圆的驚83应力蹇_84时，詹取偏_1貝O、85 一对=b/di, b口口力1WIII:|III下難施：27倍；接触 强度的影来諮严Z2=4O, m=6mm, a=180mm, 亠 2)Zi=40, Z2= a=20 O 方 的号豐i強最;受炳卅

25、 和强屠计氢齿轮所受各分 舉鑼觀储二塩匸二,jsi糜I曹/零J 9A2b=60mm, =20 ； a=180mm, b=60 筵齿弯曲疲劳弓 度90 标准模Fr2= 蚤闭式 ILI条件舊溜iio生 ji94三俞外啮合斜齿圆柱齿嚮正确啮合=3mmft;而直简柱齿轮传动时，应取小齿轮的齿齿轮衿动中，j度35(gBS7则易出现座舉 ,应敢28;应取小齿轮的齿宽度计算中大的。饕績當 住雹澱材料的籟讓咸 皴和齿根折断。三、问答题101蠢瞬102面硬度HBSi= bi=99103 膏勰爲?104 些措施可P105 齬鏈106 潮兀107齿么？常用材建嚅繚翻谓什么不取哪立？恣詹胶合？采取哪 乞口育匕力？-,

26、而一，如何减*与热处110108 直接用名109生时，其危险轆a29MI接善度的处如强劳齿曙疲I材套x轮盘 li 2冲3疲4潮5t6相氣 11数11曲11接11参？怎11否八，力？llw 系弯抗ti斜。？轮齿顺廖？菠 荷抗轮其相又力齿蕃的何体墨将齿之一动?齿mH仏蠶鑑BOS=l=111f111三叵lll甌30例解1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？解题要点：(1) 齿根弯曲疲劳强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，受载荷后齿根处产生 的弯曲应力最大。(2) 齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化，又由于沿齿宽方向留下加工刀痕 产生应力集中。(3) 在反复变应力的作用下，由于齿轮材料对拉应力敏

27、感，故疲劳裂纹首 先发生在齿根受拉伸一侧。2、有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200240HBS的齿 轮工作表面上出现小的凹坑。试问：(1)这是什么现象？(2)如何判断该齿轮 是否可以继续使用？ (3)应采取什么措施？解题要点：(1) 已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。(2) 若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。(3) 釆用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳 点蚀的能力。3、两级圆柱齿轮传动中，若一级为斜齿，另一级为直齿，试问斜齿圆柱齿 轮应置于调整级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两 级传动，

28、锥齿轮应置于调整级还是低速级？为什么？解题要点：(1) 在两级圆柱齿轮传动中，斜齿轮应置于高速级，主要因为高速级的转 速高，用斜齿圆柱齿轮传动工作平衡，在精度等级相同时，允许传动的圆周速 度较高；在忽略摩擦阻力影响时，高速级小齿轮的转矩是低速纸小齿轮转矩的a是高速级的传动比)，其轴向力小。(2) 由锥齿轮和圆柱齿轮组成的两级传动中，锥齿轮一般应置于高速级， 主要因为当传递功率一定时，低速级的转矩大，则齿轮的尺寸和模数也大，而 锥齿轮的锥距R和模数加大时，则加工困难，或者加工成本大为提高。4、某传动装置采用一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数zi=20, Z2=54, m=4nimo加工时误

29、将箱体孔距镇大为ci1 = L50imno齿轮尚末加工，应采31取可种方法进行补救？新方案的齿轮强度能满足要求吗？解题要点：标准直齿圆柱齿轮的中心距为a =加(石 + ”2 = 4x(20 + 50)/2 = 148mm,故可补救。(1) 将齿轮改为斜齿轮，使中心距等于ci - ?(石 + )/(2 cos 0) = 4 x (20 + 54)/(2cos0) = 150 mmcos0 = aid = 148/150=0.98670 = 9.367。= 9。2201通过调整0角，中心距达到150mm,用斜齿代替直齿，新方案不仅强度有 所提高，而且传动性能也有所改善。(2) 或者采用正确度变位齿

30、轮U + x20),同样可使aa,dd,而仍用 直齿轮，选用合适的变位系数xi与小值，同样可达到R = 150mm。此时，叭减 少，接触疲劳强度可提高。5、在闭式软齿面圆柱齿轮设计中，为什么在满足弯曲强度条件下，引尽可 能选多一些有利？试简述其理由。解题要点：参见教材中有关齿数z的选择。一对标准直齿圆柱齿轮传动，当传动比#2时，试问：(1) 哪一个齿轮所受的弯曲应力大？为什么？(2) 若大、小齿轮的材料、热处理硬度均相同，小齿轮的应力循环次数 N严 Wn。,则它们的许用弯曲应力是否相等？为什么？解题要点：(1) 因一般YFalYsa YFa2Ysa2,故小 即小齿轮的齿根弯曲应力大。(2) 两

31、齿轮硬度相同，即试验齿轮的弯曲疲劳极限遇 刁応一但由于 工作循环次数NiN2及齿轮的寿命系数YN1VYN2,且又由于应力修正系数 ySTl b中。6、试求一对啮合的大、小齿轮对于弯曲疲劳强度为等强度的条件式，并求32大、小齿轮弯曲应力间的关系式。提示：弯曲疲劳强度计算公式为2DT6严签Y显异儿牛解.要点:(1)解提示.两式中后的两项，即得其大.小齿轮弯曲疲劳等强度条件式:利用上式可判断一对齿轮中哪个齿轮的强度较弱，若总严产，则FaJSal丫 Fa2, Sa2表明小齿轮的弯曲强度低于大齿轮，应按小齿轮进行弯曲强度设计或校核。(2)解提示、两式中前面的两项，又可获得大、小齿轮弯曲应力间的 关系式：

32、_ aF2Fa2Sa2利用上式，在已知一个齿轮的应力后，可方便地求得另一齿轮的应力。7、设有一对标准直齿圆柱齿轮，已知齿轮的模数匸5mm,小、大齿轮的 参数分别为：应力修正系数Ysal=1.56, Ysa2=1.76；齿形系数YFal=2.8, YFa2=2.28； 许用应力，crm = 314MPa, P1 = 314MPa,已算得小齿轮的齿根弯曲应力 % =306MPa。试问：(1) 哪一个齿轮的弯曲疲劳强度较大？(2) 两齿轮的弯曲疲劳强度是否均满足要求?解题要点:(1)由3142.8x1.56= 71.886336P2 = 2.28xl.76 =71-272且因71.88671.272

33、,故小齿轮的弯曲疲劳强度大。（2）已知：b=306MPavb中=314MPa,故小齿轮的弯曲疲劳强度满足要求。而皿XII霁皿.IMP心十286MM结论：两齿轮的弯曲强度均满足要求。8、一对按接触疲劳强度设计的软齿面钢制圆柱齿轮，经弯曲强度校核计算, 发现其比P小很多，试问设计是否合理？为什么？在材料、热处理硬度不 变的条件下，可采取什么措施以提高其传动性能？解题要点：（1）因闭式软齿面齿轮，其主要失效形式为齿面疲劳点蚀，其设计准则为 jWf,必须首先满足接触强度的要求，因此此设计是合理的。（2）若材料、热处理硬度不变，在满足弯曲强度条件ave下， 可选用较多齿数。z t,则重合度巧t,使传动平

34、稳，可降低齿轮的振动与噪声;6 f ,则重合度系数乙丨而使6 I ,可提高齿轮的接触强度；魚，则mI ,可减轻齿轮的重量，并减少金属的切削量，以节省工时和费用。9、今有两对标准直齿圆柱齿轮，其材料、热处理方法、精度等级和齿宽均 对应相等，并按无限寿命考虑，已知齿轮的模数和齿数分别为：第一对=4mm, Zi=20, 22=40；第二对m = 2nun, =40,乙=80。若不考虑重合度不同产生的影响，试求在同样工况下工作时，这两公款齿轮应力的比值/尤和-/齐。提示：直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳校核式为2K7bdjnz=20 时,yFa=2.8, Ysa=1.56z=40 时，yFa=2.42, Ysa

35、=1.6734“80 时，YFa=2.22, Ysa=1.77解题要点：(1) 接触疲劳强度。由题设条件已知d i=/nzi=4 X 20=80mmd = 4 x 20 = 80 iwn两对齿轮d严d,其他条件均未变，则接触疲劳强度亦不变，即勺/% = 1。(2) 弯曲疲劳强度。根据弯曲疲劳强度计算式(1)再由题设条件及计算已知/ = d；, KT匕心打一两对齿轮的应力比为mm2.8x1.562= 0.5404x42.42x1.67玉=L必2 _2! = 242x1.67 X2= o 5143必2 加*显為42.22x1.77 即第二对齿轮比第一对齿轮的弯曲应力大。因它们的许用弯曲应力相同，

36、则其弯曲疲劳强度低。10、一对齿轮传动，若按无限寿命设计，如何判断其大、小齿轮中哪个不 易出现齿面点蚀？哪个不易出现齿根弯曲疲劳折断？理由如何？解题要点：(1) 许用接触应力b阳、与齿轮的材料、热处理及齿面工作循环次数 有关，一般HBSi二HBS2+ (3050) HBS ,即试验齿轮的接触疲劳极限故 HP2 况且”机二 ,而按无限寿命设计时，寿命系数 Zn=1,故小齿轮不易出现齿面点蚀。(2) 比较两齿轮的泌竺与归竺，比值小的齿轮其弯曲疲劳强度大，6门FP2不易出现齿根弯曲疲劳折断。3511、一对闭式直齿圆柱齿轮，已知： = 20,$ = 60;7 = 3劝;必=1;小齿轮转速i=950/7min。主、从动齿轮的rwn=700MPa, aHP2 =650MPa；载荷系数K=1.6；节点区域系数Zh=2.5；弹性系数Z = 189.9VA;重合度系数乙=0.9。试按接触疲劳强度，求该齿轮传动所能传递的功率。提示：接触强度校核公式为“HP解题要点：(1)上述提示式中w=Z2/zi=60/20=3g = mzl = 3 x 20 =