第12章 齿轮传动作业

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第12章齿轮传动

一、选择题

12－1在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是___.（1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动（4）摩擦轮传动

12－2在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是___.（1）带传动（2）摩擦轮传动（3）链传动（4）齿轮传动12－3成本较高，不宜用于轴间距离较大的单级传动是___.（1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动

12－4能缓冲减振，并能起到过载安全保护作用的是___.（1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动12－5要实现两平行轴之间的传动，可采用___.

（1）圆柱齿轮传动（2）直齿锥齿轮传动（3）准双曲面齿轮传动（4）曲线齿锥齿轮传动

12－6要实现两相交轴之间的传动，可采用___.

（1）圆柱直齿轮传动（2）圆柱斜齿轮传动（3）直齿锥齿轮传动（4）准双曲面齿轮传动

12－7要实现两交织轴之间的传动，除了采用交织轴斜齿轮传动外，还可采用___.（1）圆柱直齿轮传动（2）曲线齿锥齿轮传动（3）直齿锥齿轮传动（4）准双曲面齿轮传动

12－8一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是___.

（1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面磨粒磨损（4）齿面胶合12－9一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是___.

（1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面塑性变形（4）齿面胶合

12－10高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是___.（1）轮齿折断（2）齿面磨粒磨损（3）齿面塑性变形（4）齿面胶合12－11齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在___齿轮传动中.

（1）高速轻载的闭式硬齿面（2）低速重载的闭式软齿面（3）润滑油粘度较高的硬齿面

12－12一般参数的开式齿轮传动，其主要的失效形式是___。

（1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面胶合（4）齿面塑性变形12－13发生全齿折断而失效的齿轮，一般是___。

（1）齿宽较小的直齿圆柱齿轮（2）齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮（3）斜齿圆柱齿轮（4）人字齿轮

12－14以下措施中，___不利于提高轮齿抗疲乏折断能力。

（1）减小齿面粗糙度值（2）减轻加工损伤（3）表面加强处理（4）减小齿根过渡曲线半径

12－15以下措施中，___不利于减轻和防止点蚀，不利于提高齿面接触强度。（1）提高齿面硬度（2）采用粘度低的润滑油（3）降低齿面粗糙度值（4）

1

2

采用较大的变位系数和

12－16以下措施中，___对防止和减轻齿面胶合不利。

（1）减小模数，降低齿高（2）选用抗胶合性能好的齿轮材料和润滑油（3）降低齿面硬度（4）大、小齿轮有一定的硬度差12－17以下措施中，不利于减轻和防止齿轮磨粒磨损的是___.

(1)降低齿面硬度（2）减小齿面粗糙度值（3）降低滑动系数（4）经常更换润滑油

12－18防止或减轻齿面塑性变形的有效措施是___。

（1）提高齿面硬度（2）选用粘度较高的润滑油（3）提高加工精度等级（4）采用变位齿轮

12－19设计一般闭式齿轮传动时，计算接触强度是为了避免___失效。（1）胶合（2）磨粒磨损（3）齿面点蚀（4）轮齿折断

12－20设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲乏强度计算主要针对的失效形式是___。

（1）齿面塑性变形（2）轮齿疲乏折断（3）齿面点蚀（4）磨损12－21磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲乏强度设计计算，用适当增大模数的方法以考虑___的影响。

（1）齿面点蚀（2）齿面塑性变形（3）磨粒磨损（4）齿面胶合12－22对齿轮轮齿材料的基本要求是___。

（1）齿面要硬，齿芯要韧（2）齿面要硬，齿芯要脆（3）齿面要软，齿芯要脆

（4）齿面要软，齿芯要韧

12－23机床传动齿轮应用最广泛的齿轮材料是___。

（1）铸铁（2）优质碳素钢或合金钢（3）工程塑料（4）铸钢

12－24航空上使用的齿轮，要求质量小、传递功率大和可靠性高。因此，常用的齿轮材料是___。

（1）铸铁（2）铸钢（3）高性能合金钢（4）工程塑料

12－25矿山机械中使用的齿轮，一般工作速度较低、传递功率较大、环境粉尘含量高。因此往往选用的齿轮材料是___。

（1）高性能合金钢(2)铸铁或铸钢（3）工程塑料（4）尼龙

12－26家用电器如录像机中使用的齿轮，传递功率很小，但要求传动平稳、低噪声和无润滑。比较适合的齿轮材料是___。

（1）铸铁(2)铸钢（3）锻钢（4）工程塑料12－27灰铸铁齿轮常用于___场合。

（1）低速、无冲击和大尺寸（2）高速和有较大冲击（3）有较大冲击和小尺寸

12－28已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是___。

2

3

（1）20CrMnTi(2)40Cr(3)Q235(4)ZChSnSb12-6

12－29材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适合的热处理方法是___。（1）整体淬火（2）渗碳淬火（3）调质（4）表面淬火12－30材料为45钢的硬齿面齿轮常用的热处理方法是___。（1）表面淬火（2）渗碳（3）渗碳淬火（4）碳氮共渗

12－31各种齿面硬化处理方法中，___处理的轮齿变形最小，因此处理后不许再磨齿，适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。

（1）渗碳（2）渗碳淬火（3）高频淬火（4）整体淬火12－32除了正火以外，软齿面齿轮常用的热处理方法还有___。（1）渗碳（2）调质（3）碳氮共渗（4）渗碳淬火

12－33设计一对材料一致的软齿面齿轮传动时，一般使小齿轮齿面硬度HBS1和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为___。

（1）HBS1HBS2

12－34对于一对材料一致的钢制软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是___。（1）小齿轮淬火，大齿轮调质（2）小齿轮淬火，大齿轮正火（3）小齿轮调质，大齿轮正火（4）小齿轮正火，大齿轮调质

12－35一对材料为45钢要求6级精度的硬齿面齿轮，其制造工艺过程可在齿坯加工以后顺序进行___。

（1）滚齿、表面淬火、磨齿（2）滚齿、磨齿、表面淬火（3）渗碳淬火、滚齿、磨齿（4）渗碳淬火、磨齿、滚齿

12－36一材料为20CrMnTi的齿轮要达到5级精度，其制造工艺过程可在齿坯加工以后顺序进行___。

（1）滚齿、表面淬火、剃齿（2）滚齿、渗碳淬火、磨齿（3）插齿、磨齿、剃齿

（4）插齿、磨齿、珩齿

12－37一材料为45钢的软齿面齿轮，要求8级精度，加工轮齿适合的工艺过程是___。（1）滚齿后调质（2）正火后滚齿（3）滚齿后表面淬火再磨齿（4）调质后滚齿再磨齿

12－38一材料为35SiMn的软齿面齿轮，要求6级精度，其轮齿的加工工艺过程可顺序进行___。

（1）插齿、淬火（2）滚齿、剃齿（3）珩齿、插齿（4）磨齿、滚齿12－39选择齿轮传动第Ⅱ公差组精度等级时，除了考虑传动用途和工作条件以外，主要依据是___。

（1）承受的转矩（2）传递的功率（3）圆周速度

12－40仪表和机床分度机构中的齿轮传动，主要要求传递运动的确凿性。因此，在选择等级精度时，应首先考虑第___公差组的精度要求。

（1）Ⅰ（2）Ⅱ（3）Ⅲ

12－41轧钢机或锻压机械中的低速重载齿轮传动，对齿面载荷分布的均匀性要求较

3

4

高，以传递较大动力。因此，应首先考虑第___公差组精度的选取。

（1）Ⅰ（2）Ⅱ（3）Ⅲ

12－42选择齿轮毛坯的成型方法时（锻造、铸造、轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，主要依据___。

（1）齿轮的几何尺寸（2）齿轮的精度（3）齿轮的齿面粗糙度（4）齿轮在轴上的位置

12－43计算载荷中的使用系数KA不包含___对齿轮实际承受载荷的影响。（1）工作机性能（2）原动机性能（3）载荷变动状况(4)齿轮制造及装配误差

12－44为了降低齿轮传动的附加动载荷，除了提高齿轮的精度外，还可以___。（1）在设计时尽量减少齿轮直径以减少质量和圆周速度（2）提高表面粗糙度（3）提高齿面硬度

12－45有A、B两对齿轮传动，尺寸和运转条件都一致，但A对齿轮的精度高，则转动中的附加载荷___。

（1）A对齿轮大（2）B对齿轮大（3）A、B两对齿轮一致

12－46有A、B两对齿轮传动、尺寸和精度一致，但A对齿轮的圆周速度较高，则转动的附加载荷___。

（1）A对齿轮大（2）B对齿轮大（3）A、B两对齿轮一致12－47对于重要的齿轮传动，可将齿轮进行齿顶修缘，目的是___。

（1）减小齿间载荷分派不均（2）减小齿向载荷的分布不均（3）减小附加动载荷

12－48齿轮传动中，齿间载荷分派不均，除与轮齿变形有关外，还主要与___有关。（1）齿面粗糙度（2）润滑油粘度（3）齿轮制造精度

12－49有A、B两对齿轮传动，材料、热处理和制造精度一致，但A对齿轮重合度较大。则齿间载荷分派系数Kα___。

（1）A对齿轮大（2）B对齿轮大（3）A、B两对齿轮一致12－50计算载荷中的齿向载荷分布系数Kβ与___无关。

（1）齿轮所在轴的刚度（2）齿轮在轴上的位置（3）工作机性能（4）齿轮的宽度（5）齿面硬度

12－51有A、B两对齿轮传动，A对齿轮宽度比B对大，其它条件一致。则齿向载荷分布不均的程度___。

（1）A对小（2）B对小（3）A、B对一致

12－52有A、B、C三对齿轮传动，A对齿轮相对两轴承对称布置，B对为非对称布置，C对为悬臂布置，其它条件一致。则它们的齿向载荷分布不均的程度为___。

（1）A对最大（2）B对最大（3）A、B、C对一致（4）C对最大

12－53有A、B两对齿轮传动，A对齿轮所在轴的刚性比B对大的多，其它条件一致。则它们的齿向载荷分布不均的程度为___。

（1）A对大（2）B对大（3）A、B对一致

4

5

12－54有A、B两对齿轮传动，A对为硬齿面齿轮，B对为软齿面齿轮，其它条件一致。则齿向载荷分布不均系数Kβ为___。

（1）A对小（2）B对小（3）A、B对一致

12－55为了降低齿轮传动中齿向载荷分布不均的程度，可以___。

（1）增大重合度（2）进行轮齿齿顶修缘（3）将轮齿作鼓形修整（4）降低齿轮支承系统的刚度

12－56齿轮接触强度计算中的弹性系数ZE反映了___对齿面接触应力的影响。（1）齿轮副材料的强度极限（2）齿轮副材料的弹性模量和泊松比（3）齿轮副材料的弹性极限（4）齿轮副材料的硬度

12－57齿轮接触疲乏强度计算中的节点区域系数ZH与___无关。

（1）变位系数（2）分度圆压力角（3）分度圆螺旋角（4）齿数12－58斜齿轮接触强度计算中的重合度系数Zε考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响，它___。

（1）与端面重合度和纵向重合度有关（2）只与端面重合度有关（3）只与纵向重合度有关

12－59齿轮抗弯强度计算中的重合度系数Yε与___有关。（1）齿高（2）齿宽（3）端面重合度（4）纵向重合度

12－60斜齿圆柱齿轮强度计算中的螺旋角系数Zβ和Yβ是考虑接触线倾斜对轮齿强度的影响。它们的值为___。

（1）Zβ>1,Yβ>1(2)Zβ1,Yβ112－61齿轮抗弯曲计算中的齿形系数YFa反映了___对轮齿抗弯强度的影响。（1）轮齿的形状（2）轮齿的大小（3）齿面硬度（4）齿面粗糙度12－62标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YFa取决于___。（1）模数（2）齿数（3）齿宽系数（4）齿面硬度

12－63有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1＝5mm，齿数z1＝20；齿轮2的模数m2＝3mm，齿数z2＝60，则它们的齿形系数___。

（1）YFa1YFa2

12-64有三个齿轮，它们的模数、齿数和压力角均一致，但齿轮1为标准齿轮，齿轮2为正变位齿轮，齿轮3为负变位齿轮，则它们的齿形系数为___。

(1）YFa1>YFa2>YFa3(2)YFa1>YFa3>YFa2(3)YFa2>YFa1>YFa3(4)YFa3>YFa1>YFa2

12－65齿轮抗弯强度计算中的应力修正系数Ysa不包含___对齿根应力的影响。（1）齿根过渡曲线处的应力集中（2）弯曲应力外其余应力（3）齿面硬度12－66有两个标准直齿圆柱齿轮，齿数z1Ysa2(2)Ysa1＝Ysa2（3）Ysa1Ysa2>Ysa3(2)Ysa1>Ysa3>Ysa2(3)Ysa2>Ysa1>Ysa3

5

6

(4)Ysa3>Ysa1>Ysa2

12－68斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数YFa和应力修正系数Ysa应按___查图表。

（1）实际齿数（2）当量齿数（3）不发生根切的最小齿数

12－69一减速齿轮传动，主动轮1用45调质钢，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系为___。

（1）ζH1ζH2

12－70一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度一致，齿数z1ζF2(2)ζF1=ζF2(3)ζF10

12-83设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角β一般在8°～20°范围内选取,β太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起___.

(1)啮合不良(2)制造困难(3)轴向力太大(4)传动平稳性下降

12-84当齿轮的材料和热处理一定的状况下,许用应力的值与可靠度及寿命要求的关系是___.

(1)可靠度要求越高,许用应力值越大(2)(3)可靠度和寿命要求越高,许用应力值越小

12-85当齿轮的材料和热处理一定的状况下,许用弯曲应力在___状况下的值较大.(1)轮齿受单向弯曲(2)齿轮在传动中为惰轮(3)齿轮双向运转(4)齿轮是行星轮

12-86在齿轮强度计算中,可靠性要求与安全系数取值之间的关系是___.

(1)可靠度要求越低,安全系数取值越大(2)可靠度要求越高,安全系数取值应越大(3)失效概率要求越小,安全系数取值应越小

12-87由于断齿破坏比点蚀破坏更具有严重的后果,所以寻常设计齿轮时,抗弯强度的安全系数SF应____接触强度的安全系数SH.

(1)大于(2)等于(3)小于12-88ζ力.

(1)可靠度为90%(2)失效概率为1%(3)失效概率为99%(4)可靠度为10%12-89齿轮弯曲疲乏强度计算中的尺寸系数Yx是考虑尺寸大小对材料强度和许用应力的影响.它的值与____无关.

(1)材料种类(2)材料硬度(3)齿轮的模数(4)齿数12-90直齿锥齿轮的标准模数是____.

Hlim

寿命要求越长,许用应力值越大

和ζ

Flim

值是试验齿轮在持久寿命期内按____,通过长期持续重复载荷作

用或经长期持续的脉动载荷作用而获得的齿面接触疲乏极限应力和齿根弯曲疲乏极限应

7

8

(1)小端模数(2)大端端面模数(3)齿宽中点法向模数(4)齿宽中点的平均模数

12-91直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以____的当量圆柱齿轮为计算基础.(1)小端(2)大端(3)齿宽中点处

12-92以下计算正交支持锥齿轮传动的传动比公式中,____是不正确的.(1)i=d2/d1(2)i=z2/z1(3)i=tgδ2=ctgδ1(4)i=tgδ112-93不等顶隙收缩齿直齿锥齿轮传动,其主要缺点是____.

(1)所有锥顶交于一点,安装困难(2)齿轮加工制造困难(3)小端顶隙较小,对存储润滑油不利

12-94若设计成等顶隙收缩齿直齿锥齿轮传动,则齿轮的____交于同一点.

(1)齿根圆锥与齿顶圆锥的锥顶(2)分度圆锥与齿顶圆锥的锥顶(3)分度圆锥与齿根圆锥的锥顶

12-95等顶隙收缩齿直齿锥齿轮传动,其主要优点是____.

(1)小端顶隙增大,改善了润滑条件(2)安装和测量顶隙简单(3)锥齿轮的加工制造比较便利

12-96设计径向变位的直齿锥齿轮传动时,多采用高度变位,其主要原因是____.(1)不使两齿轮的节锥角发生变化(2)不使齿轮的锥距发生变化(3)不使两齿轮的轴间夹角发生变化

12-97设计直齿锥齿轮传动时,若采用切向变位可使____.

(1)齿轮的抗弯强度和接触强度相等(2)大、小齿轮齿根弯曲强度接近相等(3)大、小齿轮的齿面接触强度接近相等

12-98与直齿锥齿轮传动比较,弧齿锥齿轮传动的特点是____.

(1)不能磨削加工,达不到高精度(2)传动平稳,承载能力大(3)不允许有安装误差(4)不适用于高速、重载的状况

12-99与锥齿轮传动比较,准双曲面齿轮传动的特点是____.

(1)能实现两偏置(交织)轴之间的传动(2)不允许小齿轮轴的直径较大,传动的刚性差(3)齿向滑动小,不易产生胶合,故常设计成软齿面(4)不适用于高速、重载和大传动比的场合

12-100与渐开线齿轮传动相比,圆弧齿轮传动的特点是____.

(1)外啮合时,接触点的综合曲率半径较小,接触强度较低(2)理论上轮齿为点接触,齿轮对轴线不平行和支座变形的敏感性较小(3)简单根切,齿数不能很少,不易实现较大传动比的传动(4)要实现连续定传动比传动,轮齿必需是直齿,且端面重合度和纵向重合度都应大于1

二、分析与思考题

12-101齿轮传动有那些主要类型?各种类型的特点和应用场合如何?齿轮传动与其它机械传动相比特点怎样?试举出若干现代机械中应用齿轮传动的实例.

12-102对齿轮传动的基本要求是什么?

12-103齿轮传动常见的失效形式有那些?各种失效形式常在何种状况下发生?试对工

8

9

程实际中所见到的齿轮失效的形式和原因进行分析.

12-104齿轮传动的设计计算准则是根据什么来确定的?目前常用的计算方法有那些,它们分别针对何种失效形式?针对其余失效形式的计算方法怎样?在工程设计实践中,对于一般使用的闭式硬齿面、闭式软尺面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么?

12-105分析轮齿折断的原因,说明提高轮齿抗折断能力的措施.

12-106轮齿折断一般起始于轮齿的那一侧?全齿折断和局部折断寻常在什么条件下发生?轮齿疲乏折断和过载折断的特征如何?

12-107试分析齿面产生疲乏点蚀的原因.润滑油的存在对点蚀的形成和扩展有何影响?

12-108齿面点蚀一般首先发生在节线附近的齿根面上.试对这一现象加以解释.12-109试述防止或减缓齿面点蚀可采取的有效措施.

12-120有一闭式齿面传动,满载工作几个月后,发现在硬度为220～240HBS的齿面上出现小的凹坑,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.

12-121齿面胶合破坏是怎样产生的,其特征如何?说明提高齿面抗胶合能力的措施.12-122试说明齿面磨损的成因及后果,可采取哪些措施防止或减轻齿面磨损?12-123试说明齿面塑性变形的特征和产生的原因,如何防止或减轻齿面塑性变形?12-124选择齿轮材料时,应考虑那些主要因素?对齿轮材料的性能要求怎样?12-125常用的齿轮材料有哪些,应用场合如何?钢制齿轮常用的热处理方法有哪些,它们各在何种状况下采用?试举出若干不同机械中所使用齿轮的材料和热处理方法的实例.

12-126试比较软齿面齿轮和硬齿面齿轮的工艺过程,并说明各自的适用场合及发展趋势.

12-127在设计软齿面齿轮传动时,为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30～50HBS?

12-128试说明选择齿轮精度等级的原则.如何根据具体状况进行合理选择?12-129试说明齿轮粗糙度对齿轮弯曲强度和接触强度有何影响,怎样进行合理的选择?

12-120试分析润滑状况对齿轮传动性能和强度的影响.如何选择齿轮传动的润滑方式和润滑剂?

12-121齿轮传动的效率和哪些因素有关,如何提高齿轮传动的效率?

12-122应主要根据那些因素来决定齿轮的结构形式?常见的齿轮结构形式有哪几种?它们分别应用于何种场合?

12-123试阐述建立直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算公式时所采用的力学模型.12-125试比较直齿和斜齿圆柱齿轮强度计算的不同点.

12-126试说明锥齿轮强度计算方法及其齿宽中点处的当量圆柱齿轮为计算基础的原

9

10

因及合理性.

12-127在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?

12-128根据齿轮啮合原理,渐开线齿轮传动可以实现瞬时传动比不变,为什么齿轮啮合过程中还会产生内部附加动载荷?动载荷系数Kv反映了哪些产生动载荷的影响因素?如何减小作用在轮齿上的内部附加动载荷?

12-129为什么要引入齿间载荷分布系数Kα,它取决于哪