中北大学4-齿轮传动+蜗杆习题

例1：已知：二级斜齿轮减速器，I轴为输入轴，III轴为输出轴，Z1=21，Z2=52，mn1=3mm,β1=12°7’43”,Z3=27，Z4=54，mn2=5mm,PI=10Kw,n1=1450r/min,不考虑功率损失。求：（1）判断齿轮3旋向，使Ⅱ轴轴向力最小。（2）β2=？，使Ⅱ轴ΣFa=0。

(3)各轴转向和转矩。（4）求齿轮各啮合点分力的大小和方向。习题课ⅡⅠⅢ1234Fa1Fa2Fa3PI,nIⅡⅠⅢ1234解：

(2)ΣFa=0,即Fa2=Fa3Fa2=

Fa1=Ft1tgβ1=(2TI/d1)tgβ1,Fa3=

Ft3tgβ2=(2T3/d3)tgβ2=(2TIi1/d3)tgβ2

，

i1=z2/z1

d3=mn2z3/cos

β2所以：sinβ2=0.1874，β2=10.8°Fa1Fa2Fa3PI（TI）ⅡⅠⅢ1234Fa1Fa2Fa3

（3）TI=9.55×106P1/nⅠ=65900N.mmTⅡ=TⅠi1=158300N.mmTⅢ=TⅡi2=307000N.mm（4）大小：Fa2Fa3Fa4方向如图：TI例2：已知：Z1=25，Z2=60，m1=5mm,b1=50mm,mn=6mm,Z3=21，Z4=84，β=10°8’30”,PI=17Kw,n1=720r/min,求：要使II轴轴向力最小，求斜齿轮旋向及锥齿轮啮合点分力的大小和方向。PIn1ⅠⅡⅢ1234Fa2Fa3解：各分力的大小：例3．分析讨论题相同传动比的齿轮传动有两种设计方案，工作条件、材料及热处理方式相同。

z1z2mba方案一

32688100400方案二

641364100400分析（1）那个方案的齿面接触疲劳强度高（2）那个方案的齿根弯曲疲劳强度高（3）在同一对齿轮中材料及热处理相同,若忽略接触次数的影响，哪个齿轮的齿面接触疲劳强度高（4）在同一对齿轮中齿轮中材料及热处理相同,哪个齿轮的齿根弯曲疲劳强度高z1z2mba

方案一32688100400

方案二641364100400解：（1）两个方案的中心距相同，因此齿面接触疲劳强度基本相同。（2）方案一的齿轮模数大，因此齿根弯曲疲劳强度高。（3）在同一对齿轮中由于材料及热处理相同，若忽略接触次数的影响，则两个齿轮的齿面接触疲劳强度基本相同。（4）在同一对齿轮中材料及热处理相同，由于齿形不同，齿形系数不同；因此大齿轮的齿根弯曲疲劳强度高。例4例52134Fa2Fa3Ft4Fr4Fa4Ft1Fr1Fa1例6

例7

如图所示，

a)画出II轴的转向。（2分）

b)要求画出斜齿轮2和蜗杆3的轴向力能抵削一部分时蜗杆的旋向，蜗轮4的转向。（3分）

c)标出蜗杆在啮合点C处的圆周力Ft3，轴向力Fa3及径向力

Fr3的方向

III1234CIIFa3Fr3Fa2Ft3Ft4例8如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动，右旋，且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轴转向。（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。（3）各轮所受诸轴向分力Fa的方向。Fa1Fa2Fa3Fa4Fa5Fa6A向I轴II轴III轴例9总结：作业：如图所示起重装置，由电动机、锥齿轮1和2、斜齿轮3和4、蜗杆传动5和6组成，蜗杆5右旋，欲使重物上升，试求：1）画出各轴转向；2）为使II、III轴上轴向力最小，试决定两个斜齿圆柱齿轮及蜗轮的螺旋线方向；3）画出所有齿轮、蜗杆及蜗轮的轴向力方向。

Fa5Fa4Fa3Fa2Fa1左旋右旋右旋例10选择题1、与齿轮强度计算中动载系数KV有关的主要因素有_________。(1)齿轮精度和齿轮圆周速度(2)

外载变化情况

(3)模数和齿数

2、一对渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动，主从动轮均为软齿面，最容易发生_________。(1)点蚀

(2)胶合

(3)

磨损（4）断齿

3、为了提高齿轮的接触强度应———。(1)增大模数，中心距不变

(2)增大中心距

(3)中心距不变，增大齿数4、轮齿弯曲强度计算中齿形系数YFa

，主要取决于________。(1)模数

(2)齿数

(3)变位系数5、在一对圆柱齿轮传动中，其它条件不变，若将转矩增为4倍，则齿根弯曲应力将________。(1)不变

(2)增为2倍

(3)增为4倍（4）增为6倍√√√√√6、斜齿圆柱齿轮，螺旋角越大，传动平稳性________。(1)越低

(2)越高

(3)没有影响7、齿轮的齿面点蚀破坏，通常首先发生在________。(1)靠近齿顶处

(2)靠近齿根处

(3)靠近齿根的节线处（4）靠近齿顶的节线处8、在齿轮传动中，大小齿轮齿面接触应力齿轮___等，大小齿轮弯曲应力___等。9、直齿圆锥齿轮传动的当量齿数ZV=_____，标准模数和压力角在___端，受力分析和强度计算用——————直径。10、圆柱齿轮ψd=b/d1齿宽越大，承载能力越__，但ψd太大，会导致__________。√√18、润滑良好的闭式齿轮，齿面点蚀失效并不常见（）19、对齿面硬度ＨＢ≤３５０的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使______。ａ）ＨＢ1＜ＨＢ2ｂ）ＨＢ1＝ＨＢ2ｃ）ＨＢ1＞ＨＢ2

（下标“１“表示小齿轮，“２“表示大齿轮）20、________________不能增加轮齿弯曲强度。ａ）ｄ不变，模数增大ｂ）齿轮淬火ｃ）齿轮正变位d)增大齿根过渡圆角21一对啮合的直齿圆柱齿轮Ｚ1＝１８，Ｚ2＝４４，小轮齿面的接触应力比较大（）22、斜齿轮进行强度计算时，一般按

进行计算；锥齿轮进行强度计算时，一般按

进行。√√23.针对齿轮的失效，应采取的措施有：疲劳折断1、6；点蚀3、5、6；胶合3、5；磨损3、5塑性变形3、5。（1）增大模数（2）减小模数（3）提高硬度（4）降低硬度（5）提高润滑油的粘度（6）两齿轮均采取正变位（7）两齿轮均采取负变位（8）提高齿轮的精度。24、已知直齿圆锥齿轮传动，小齿轮所受三分力为1628N,246N,539N,则

Ft2=________N,Fa2=________N,Fr2=________NFr1=Ft1tgαcosδ1Fa1=Ft1tgαsinδ1Ft1>Fr1>Fa1Ft2>Fa2>Fr2

25、展开式两级斜齿圆柱齿轮减速器中，为使中间轴上两齿轮的轴向力部份抵消，应使两轮的旋向________。ａ）相同ｂ）相反ｃ）任意安排方向都使轴向力抵消ｄ）无论怎样安排都不能使轴向力抵消

√例11.概念题1、蜗杆传动的标准中心距为______。ａ）a=m(q+Z1)/2ｂ）a=m(q+Z2)/2ｃ）a=m(Z1+Z2)/22、为提高蜗杆传动的效率，不应______。ａ）增加蜗杆头数ｂ）增大导程角ｃ）减小qd)增加m3、已知直齿圆锥齿轮传动，小齿轮所受三分力为1628N,246N,539N,则

Ft1=________N,Fa1=________N,Fr1=________NFr1=Ft1tgαcosδ1Fa1=Ft1tgαsinδ1Ft1>Fr1>Fa1Ft2>Fa2>Fr2

4、展开式两级蜗杆-斜齿圆柱齿轮减速器中，为使中间轴上两轮的轴向力部份抵消，应使两轮的旋向________。ａ）相同ｂ）相反ｃ）任意安排方向都使轴向力抵消ｄ）无论怎样安排都不能使轴向力抵消

5、蜗杆传动的传动比i=n1/n2=z2/z1=d2/d1

。

√√6、高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮的主要失效形式是______。ａ）轮齿折断ｂ）齿面点蚀ｃ）齿面磨损ｄ）齿面胶合7、一对相互啮合的渐开线降速齿轮，小齿轮齿面硬度为ＨＢ1＞３５０，大齿轮齿面硬度为ＨＢ2＜３５０，在传递动力时________________。ａ）小齿轮齿面最大接触应力较大ｂ）大齿轮最大接触应力较大ｃ）两齿轮齿面最大接触应力相等ｄ）与齿数，材料有关，不一定8、在下列参数中，_____只须圆整为整数,不需取标准值。

ａ）螺纹大径ｂ）齿轮宽度ｃ）蜗杆直径ｄ）平键长度9、在标准蜗杆传动中，蜗杆齿数Z1一定时，若提高蜗杆特性系数q,将使传动效率_______。

ａ）减小ｂ）增加ｃ）不变ｄ）或减小或增加10、变位蜗杆只改变____尺寸。ａ）蜗杆ｂ）蜗轮√√√√√11、开式齿轮传动主要失效形式是______。ａ）轮齿折断ｂ）齿面点蚀ｃ）齿面磨损ｄ）齿面胶合ｅ）齿面塑性变形

12、将材料为45钢的齿轮毛坯加工成5级精度的硬齿面齿轮，加工工艺应为______。ａ）滚齿、表面淬火、磨齿ｂ）滚齿、磨齿、表面淬火ｃ）表面淬火、滚齿、磨齿ｄ）滚齿、调质、磨齿13.齿轮传动的主要失效形式有

，

，等，为避免发生，一般进行齿面接触强度计算，为避免发生，一般进行齿根弯曲强度计算。14斜齿圆柱齿轮（A），V带传动（B），单头蜗杆传动（C）效率间关系为。A.A>C>B B.B>C>A C.A>B>C D.A<B<C√√√15.今有如下三种传动方案，排列顺序分别如下，

最合理：A电动机链传动单级圆柱齿轮减速器带传动工作机B电动机带传动链传动单级圆柱齿轮减速机工作机C电动机带传动单级圆柱齿轮减速器链传动工作机16开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是____.(1)点蚀和弯曲疲劳折断(2)胶合和齿面塑性变形(3)弯曲疲劳折断和磨粒磨损17有一普通圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=2,蜗杆直径系数q=8,蜗轮齿数z2=37,模数m=8mm,则蜗杆分度圆直径d1=________,蜗轮分度圆直径d2=________,传动中心距a=________,传动比i=________,蜗轮分度圆柱上螺旋角β2=________。

18材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是

。（1）整体淬火；（2）渗碳淬火；（3）调质；（4）表面淬火19在齿轮传动中，将轮齿齿顶修缘的目的是，将轮齿加工成鼓形的目的是。√√√20一标准值齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2材料的热处理硬度相同，齿数Z1<Z2,则它们的齿根弯曲应力___________。（1）σF1>σF2(2)σF1=σF2(3)σF1<σF221有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮1和齿轮2的齿数分别为Z1和Z2且Z1<Z2。若两齿轮的许用接触力和许用弯曲应力相同，则__________。（1）

两齿轮接触强度相等，齿轮2比齿轮1抗弯强度高（2）

两齿轮抗弯强强度相等，齿轮2比齿轮1接触强度高（3）