齿轮传动习题集答案

下载可编辑下载可编辑.专业.整理.专业.整理.齿轮传动例1二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级 ，直齿轮传动放在低速级 。其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度 ，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级 ，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器 ，一般应将锥齿轮传动放在高速级 。其原因是：低速级的转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R和模数m大时，加工困难，制造成本提高。例3一对闭式直齿圆柱齿轮传动，已知：z1=25,z2=75,m=3mm,*d=1,小齿轮的转速n=970r/min。主从动轮的[仃H]1=690MPa,[仃H]2=600MPa,载荷系数K=1.6,节点区域系数ZH=2.5,材料弹性系数ZE=189.8%^MPa,重合度系数Z广0.9,是按接触疲劳强度，求该齿轮传动传递的功率。提示：接触疲劳强度校核公式为；-H=；-H=ZeZhZ；,2KT〔(u+1)解：由已知条件u=z2/z1=75/25=3d1=mz1=3X25=75mmb=({)dd1=1X75=75mm

因为大齿轮的许用接触应力较低，故按大齿轮计算承载能力bd12u2K(u1)6 600 1 75x752x3 i =195182Nmm=195.182Nm12.5x189.8父0.9J2父1.6父(3+1)齿轮传动所能传递的功率为PTn130二195.18297030二19826W=19.826kW例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2mmPTn130二195.18297030二19826W=19.826kW例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2mm,z1=22,z2=95,o(n=20口，a=120,齿轮1为右旋；彳氐速级：mn=3mm,z3=25,z4=79,%=20"a=160。主动轮转速n1=960r/min,转向如图，传递功率P=4kW,不计摩擦损失(1)标出各轮的转向和齿轮 2的螺旋线方向；(2)合理确定3、4轮的螺旋线方向；(3)画出齿轮2、3所受的各个分力；(4)求出齿轮3所受3个分力的大小。,试:解题注意要点一对斜齿轮旋向相反，1轮右旋，2轮左旋。(2)为使3轮轴向力与2轮反向，3轮左旋、4轮右旋。(3)为求齿轮3的分力，先求螺旋角T3和3。解：(1)各轮的车t向和2轮的螺向如例7-8图2所示。3轮为左旋、4轮为右旋，如图所不。(3)齿轮2、3所受的各个分力如图所示 。例12-4图2(4)求齿轮3所受分力：n1 n1zn1 n1z1=n2=；= il2Z29602295=222.3r/minPcc4 …-T3=T2=9550—=9550 =171.84Nmn3 222.3mn(Zmn(Z3Z4)cos-3;2a3(2579) -=0.975,21603=12.8386mn3z3 325d3 H= =76.923mm3cos：3 0.975Ft32T3Ft32T32171.84103― 76.923二4467.84NFa3=Ft3tanP=4467.84tan12.8386'=1018.23NFr3=Ft3tan:n/cos%=4467.84tan20/cos12.8386=1667.86N例6图示圆锥一斜齿圆柱齿轮减速器。齿轮1主动，转向如图，锥齿轮的参数为：模数m=2.5mm,z1=23,z2=69,口=20>齿宽系数%=0.3；斜齿轮的参数为：模数mn=3mm,z3=25,z4=99, =20口。试：(1)标出各轴的转向(2)为使n轴所受轴向力较小，合理确定3、4轮的螺旋线方向；(3)画出齿轮2、3所受的各个分力,确定斜齿轮3的螺旋角能(忽略摩擦损失)。(4)为使n,确定斜齿轮3的螺旋角能(忽略摩擦损失)。解：(1)各轮的转向如例7-9图2所示。(2)3、4轮的螺旋线方向如图所示。(3)齿轮2、3所受分力如图所示。(4)确定斜齿轮3的螺旋角(33:若使n轴不受轴向力，必须：|Fa2|二|Fa3|根据： Fa2=Ft2tanasin62

Fa3=Ft3tan-3得到：Ft2tanasin62=Ft3tanP3即：tanP3=^2tanasin62Ft3忽略摩擦损失：T2=T3,Ft2=2T2/dm2则. Ft22T2/dm2d3 例12-6图2. Ft3-2T3/d3「dm2dm2=d2（1_0.5@r）=mz2（1_0.5®r）,d3=mnZ3/cosp3、2二tan」（z2/z1）=tan,（69/23）=71.5651将上述4式代入前式得到mnz3sin：3= tan:sin、23252.569（1-0.50.3）tan20sin71.5651=0.176623 mz2（1-0.5R） 3252.569（1-0.50.3）tan20sin71.5651=0.17662P=10.1729©=10°10'22〃例7设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动，传动比i=4.5,已经根据其接触疲劳强度和弯曲疲劳强度条件，确定中心距a=180mm,模数m=2.5mm,试合理确定齿轮齿数z1、z2和螺旋角3°要求：径向力芹12~15。，传动比误差小于5%。解：根据a=mn(z1+z2)/2cosP,初步确定螺旋角片12°,确定齿数和：z三=(z1Z2)=2acos/mn=2180cos12/2.5=140.8则： z1=z3/(u+1)=140.8/5.5=25.6,取：z1=26z2=Z£—4=140.8—25.6=115.2,取：z2=115传动比：i=z2/z1=115/26=4.42传动比误差：(4.5-4.42)/4.5=1.7%V3%~5%,可用。修正螺旋角B：m 「mn(Z1+z2)) '2.5(26+115)7 “力匚0一na=arccos.- i=arccos i=11.7159=114257I2a.) 2 2M180J(一)、选择题.对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为

A.轮齿疲劳折断C.齿面疲劳点蚀.A.轮齿疲劳折断C.齿面疲劳点蚀.一般开式齿轮传动的主要失效形式是A.轮齿疲劳折断C.齿面疲劳点蚀.高速重载齿轮传动，当润滑不良时A.轮齿疲劳折断C.齿面疲劳点蚀.齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在A.靠近齿顶处C.节线附近的齿顶一侧.一对45钢调质齿轮A.40Cr调质B.齿面磨损D.齿面胶合.齿面磨损D.齿面胶合最可能出现的失效形式为.齿面磨损D.齿面胶合过早的发生了齿面点蚀B.靠近齿根处D.节线附近的齿根一侧,更换时可用 的齿轮代替。B.适当增大模数mC.45钢齿面高频淬火 D,铸钢ZG310-5706.设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使A.大、小齿轮的硬度相等 B.小齿轮硬度高于大齿轮硬度C.大齿轮硬度高于小齿轮硬度C.大齿轮硬度高于小齿轮硬度D.小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面7.一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为7.一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为45钢，则它们的接触应力AH1=；-H20H1〉仃H20H1<aH28.其他条件不变，8.其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的 4倍，其齿面接触应力A.不变C.增为原应力的B.增为原应力的A.不变C.增为原应力的D.增为原应力的16倍

，zl=21,在工程设计中再校核弯曲强度，zl=21,在工程设计中再校核弯曲强度再校核接触强度z2=63,则这对齿轮的弯曲应力B.°>1V0>2D.O>1WCTf2,一般 B.只需按接触强度设计D.只需按弯曲强度设计。选择小齿轮齿数z1的原则是B.z1越少越好D.在保证弯曲强度的前提下选多一些常取较少的齿数，较大的模数以B.提高齿面的接触疲劳强度D.提高轮齿抗塑性变形能力d1不变，而减少齿数并增大模数，其齿B.减小D,略有减小i和齿数和zN=z1+z2不变，而增大模数m,A.1>0>2C.--,Fl="-'F2.对于开式齿轮传动，A.先按接触强度设计C.先按弯曲强度设计.设计闭式软齿面直齿轮传动时A.z1越多越好C.z1>17,不产生根切即可.设计硬齿面齿轮传动，当直径一定A.提高轮齿的弯曲疲劳强度C.减少加工切削量，提高生产率.一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径面接触应力将A.增大C.保持不变.设计齿轮传动时，若保持传动比A.弯曲强度提高,接触强度提高C.弯曲强度与接触强度均不变B.A.弯曲强度提高,接触强度提高C.弯曲强度与接触强度均不变B.弯曲强度不变，接触强度提高D.弯曲强度提高，接触强度不变.在下面的各种方法中， 不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度A.直径A.直径d不变而增大模数B.改善材料C.增大齿宽bDC.增大齿宽b轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于B.齿数D.轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于B.齿数D.压力角可采取的方法是：B.增大传动的中心距D.中心距不变，增大模数,增大模数m,则B.齿面的接触强度提高D.弯曲与接触强度均不变增加齿数，可以B.提高齿面的接触强度D.减少齿轮的塑性变形齿形系数YFa取决于B.齿数zD.重合度 无关。A.齿数zC.模数m.在下面的各种方法中， 不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度A.直径不变增大模数 B.齿轮负变位C.由调质改为淬火 D.适当增加齿宽.在圆柱齿轮传动中A.模数C.中心距.为提高齿轮传动的接触疲劳强度 ，A.采用闭式传动C.模数不变，减少齿数.保持直齿圆柱齿轮传动的中心距不变A.轮齿的弯曲疲劳强度提高C.弯曲与接触强度均可提高减小模数、.圆柱齿轮传动的中心距不变减小模数、A.提高齿轮的弯曲强度C.改善齿轮传动的平稳性.在计算标准直齿圆柱齿轮的弯曲强度时A.模数mC.分度圆直径dYFa与.YFa与B.变位系数xD.斜齿轮的螺旋角（323.现有两个标准直齿圆柱齿轮 ，齿轮1:m1=3mm、z1=25,齿轮2：m2=4mm、z2=48,则它们的齿形系数YFa1YFa1>YFa2YFa1vYFa2D.YFa1&YFa2C.D.YFa1&YFa224.设计一对闭式软齿面齿轮传动 。在中心距a和传动比i不变的条件下，提高齿面接触疲劳强度最有效的方法是A.增大模数，相应减少齿数A.增大模数，相应减少齿数B.提高主、从动轮的齿面硬度C.提高加工精度C.提高加工精度D.增大齿根圆角半径25.一对齿轮传动的接触强度已够25.一对齿轮传动的接触强度已够而弯曲强度不足,首先应考虑的改进措施A.增大中心距A.增大中心距B.使中心距不变，增大模数C.使中心距不变，增加齿数C.使中心距不变，增加齿数D.模数不变，增加齿数26.齿轮设计时，当随着选择齿数的增多而使直径增大时,若其他条件相同，则齿轮的弯曲承载能力A.26.齿轮设计时，当随着选择齿数的增多而使直径增大时,若其他条件相同，则齿轮的弯曲承载能力A.成线性地减小。B.成线性地增加C.不成线性，但有所减小C.不成线性，但有所减小D.不成线性，但有所增加27.计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时27.计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时,若齿形系数、应力修正系数和许用应力均不相同，则应以为计算依据。力均不相同，则应以为计算依据。［j］较小者［j］较小者C.［仃f］较小者YFaYsaYFaYsa较大者C.」^FL较大者YFaYsa28.在以下几种工况中28.在以下几种工况中.齿轮传动的齿宽系数归可以取大些。A.对称布置B.不对称布置A.对称布置B.不对称布置C.悬臂布置D.同轴式减速器布置29.在下列措施中，29.在下列措施中，为以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数 K0A.降低齿面粗糙度B.提高轴系刚度C.增加齿轮宽度D.增大端面重合度30.对于齿面硬度<350HBS的齿轮传动，若大、小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为A.小齿轮淬火大齿轮调质B.小齿轮淬火大齿轮正火A.降低齿面粗糙度B.提高轴系刚度C.增加齿轮宽度D.增大端面重合度30.对于齿面硬度<350HBS的齿轮传动，若大、小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为A.小齿轮淬火大齿轮调质B.小齿轮淬火大齿轮正火C.小齿轮调质大齿轮正火D.小齿轮正火大齿轮调质31.一对圆柱齿轮常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽些A.使传动平稳B.提高传动效率C.提高小轮的接触强度和弯曲强度D.便于安装，保证接触线长.齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为A.齿坯加工一淬火一磨齿一滚齿 B.齿坯加工一淬火一滚齿一磨齿C.齿坯加工一滚齿一渗碳淬火一磨齿 D.齿坯加工一滚齿一磨齿一淬火.锥齿轮的接触疲劳强度按当量圆柱齿轮的公式计算 ，当量齿轮的齿数、模数是锥齿轮的 A.实际齿数，大端模数 B.当量齿数，平均模数C.当量齿数，大端模数 D.实际齿数，平均模数.锥齿轮的弯曲疲劳强度计算是按 上齿形相同的当量圆柱齿轮进行的 。A.大端分度圆锥 B.大端背锥C.齿宽中点处分度圆锥 D.齿宽中点处背锥.选择齿轮的精度等级时主要依据A.传动功率 B.载荷性质C.使用寿命 D.圆周速度（二）、填空题.一般开式齿轮传动的主要失效形式是闭式齿轮传动的主要失效形式是又闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是.对于闭式软齿面齿轮传动 ，主要失效形式为一般是按行设计，按 强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是.对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是但通常只按算。这时影响齿轮强度的主要几何参数是.在齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是由于 的反复作用而产生的，点蚀通常首先出现在 .齿轮设计中，对闭式软齿面传动，当直径di一定，一般z1选彳导 些；对闭式硬齿面传动，则取的齿数z1,以使 度；对开式齿轮传动，一般z1选得 些。.设计圆柱齿轮传动时，当齿轮 布置时，其齿宽系数如可选得大些。.对软齿面（硬度W350HBS）齿轮传动，当两齿轮均采用45钢时，一般采用的热处理方式为：小齿轮大齿轮.减小齿轮内部动载荷的措施有>.斜齿圆柱齿轮的齿形系数 YFa与齿轮的参数>口而与 .影响齿轮齿面接触应力 0H的主要几何参数是而影响其极限接触应力oHlim的主要因素是.一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变 ，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将.一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同 ，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度两齿轮的接触疲劳强度.一对直齿圆柱齿轮，齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足，可采用下列措施： 来提高弯曲疲劳强度。.在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱 、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是 住动，承载能力最低的是 住动。.齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的 选择。闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据 （三）、简答题.开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同 ？设计准则各是什么？其设计准则针对的失效形式各是什？.齿轮的齿根弯曲疲劳裂纹发生在危险截面轮齿的那一边 ？为什么？为提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力，可采取哪些措施？.齿面点蚀首先发生在什么部位 ？为什么？防止点蚀可采取哪些措施？.齿轮传动设计中，为什么引入动载系数 Kv?减小动载荷的措施有哪些？.一对齿轮传动，如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易出现疲劳点蚀 ？哪个轮齿不易出现弯曲疲劳折断？理由如何？.在选择齿轮传动比时，为什么锥齿轮的传动比常比圆柱齿轮选得小些 ？为什么斜齿圆柱齿轮的传动比又可比直齿圆柱齿轮选得大些 ？.一对直齿圆柱齿轮传动中，大、小齿轮弯曲疲劳强度相等的条件是什么 ？接触疲

劳强度相等的条件又是什么 ？58.要设计一个由直齿圆柱齿轮 、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮组成的多级传动，它们之间的先后顺序应如何布置才合理 ？为什么？59.设计圆柱齿轮传动时，常取小齿轮的齿宽 bl大于大齿轮的齿宽 b2,为什么？在强度计算公式中，齿宽b应代入bl还是b2?60.齿轮传动设计过程中，在确定小齿轮的齿数z60.齿轮传动设计过程中，在确定小齿轮的齿数z1和模数m要考虑哪些因素？（四）、分析计算题62.题7-62图所示为二级直齿圆柱齿轮减速器与低速级的传动比相等 u1=u2=3,低速级的齿宽系数为高速级的1.3倍，，齿轮材料均为45钢题7-62图62.题7-62图所示为二级直齿圆柱齿轮减速器与低速级的传动比相等 u1=u2=3,低速级的齿宽系数为高速级的1.3倍，，齿轮材料均为45钢题7-62图小轮均调质处理，大轮均正火处理其许用应力为：1轮:[0H]1=590N/mm2轮:[0H]2=490N/mm3轮:[0h]3=580N/mm4轮:[入]4=480N/mm2.2.2.2两级齿轮的载荷系数K、ZE、ZH、Z名均相同，其中高速级已根据接触强度算得 d175mm,若使两对齿轮等接触疲劳强度75mm,若使两对齿轮等接触疲劳强度问低速级小齿轮直径 d3应为多少？附：5=Z附：5=ZeZhZ12KT1(u+1)bd12u65.有两对标准直齿圆柱齿轮，其材料、热处理方式都相同，第A对：mA=2mm,zA1=50,zA2=150;第B对：mB=4mm,zB1=25,zB2=75;其齿宽b、小轮转速n1、传递功率P也相等。按无限寿命考虑，试分析那对齿轮的接触强度高，那对齿轮的弯曲强度高。（五）、综合分析题66.某输送带由电机通过三级减速传动系统来驱动 ，减速装置有：二级斜齿圆柱齿轮传动、滚子链传动、V带传动。试分析如题7-67图所示传动布置方案的不合理之处 ，简单说明错误原因，画出正确的传动方案布置图。题7-66图1.选择题1 C; 2 B; 3 D;7 A; 8 B; 9 C;13 C; 14 A; 15 A;19 A; 20 C; 21 B;25 B; 26 D; 27 C;31 C; 32 C; 33 B;.填空题齿世磨损 轮齿折断齿面点蚀 接触疲劳4D; 5 C; 6 B;10D; 11D;12A;16B; 17C; 18B;22C; 23A; 24 B;28A;29B; 30C;34D; 35D;齿面点蚀 轮齿折断 齿面点蚀 轮齿折断弯曲疲劳直径（或中心距）38齿面磨损 弯曲疲劳 模数39接触应力 节线附近齿根一侧40大较少模数较少41对称42调质处理 正火处理43提高齿轮制造精度 降低工作速度 沿齿廓修形齿数螺旋角 变位系数/