第5章齿轮传动题目及答案

第六章齿轮传动一、简答题：（1）齿轮传动的失效形式有哪几种？闭式软齿面齿轮传动一般针对哪种失效形式进行计算？（2）齿轮传动中，载荷分布不均匀系数K与哪些因素有关？如减小K值可采取哪些措施？（3）设计软齿面齿轮传动，为什么要使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高一些？（4）为什么斜齿圆柱齿轮传动的承载能力要比直齿圆柱齿轮传动的承载能力高？（5）在软齿面闭式圆柱齿轮传动设计中，若齿数比u、中心距a、齿宽b及许用应力不变，减小模数m，并相应增加齿数，则对齿面接触强度、齿根弯曲强度、传动的平稳性和齿轮加工等各有何影响？（6）齿轮传动中的内部附加动载荷产生的主要原因是什么？为减小内部附加动载荷可采取哪些措施？（7）一对标准直齿圆柱齿轮传动，传动比为2，问：a哪一个齿轮的齿根弯曲应力大，为什么？b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06110NN，则它们的许用弯曲应力是否相等，为什么？（8）与带传动、链传动比较，齿轮传动有哪些主要优、缺点？（9）载荷系数K由哪几部分组成？各考虑什么因素的影响？（10）一对直齿圆柱齿轮的齿面接触应力的大小与齿轮的哪几个几何参数有关？在哪一点啮合的接触应力最大？通常接触强度计算时算的是哪一点的接触应力？为什么？（11）为什么把FaY叫做齿形系数？有哪些参数影响它的数值？为什么与模数m无关？（12）设计齿轮传动中的下列参数：斜齿圆柱齿轮的法向模数与端面模数、圆锥齿轮的大端模数与平均模数、齿数与当量齿数、螺旋角、分度圆直径、齿顶圆直径与齿根直径、齿宽、中心距，哪些应取标准值；哪些应圆整；哪些既没有标准值，也不应圆整，而应算得很准确？哪些应在装配图和零件图上标注，哪些可以不标注？哪几个尺寸有公差？二、填空题：（1）齿轮传动时，如大、小齿轮的材料不同，则大、小齿轮的齿面接触应力1H2H，齿根弯曲应力1F2F，许用接触应力1H2H，许用弯曲应力1F2F。（2）在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数m，对齿轮的弯曲强度、接触强度及传动的工作平稳性的影响分别为、、。（3）闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度350HBS时，通常首先出现破坏，故应按强度进行设计；但当齿面硬度350HBS时，则易出现破坏，应按强度进行设计。（4）齿轮的齿形系数FaY的大小与无关，主要取决于。（5）在圆锥—圆柱两级齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，另一级用直齿圆锥齿轮传动，则由于圆锥齿轮，故一般将圆锥齿轮传动用在（高速级、低速级）。（6）斜齿（或直齿）圆柱齿轮设计时，计算载荷系数K中包含的AK是，vK是，K是，K是。（7）一对软齿面圆柱齿轮啮合传动其齿向载荷分布系数K与、、和及有关。（8）斜齿圆柱齿轮的齿形系数FaY与齿轮参数、、有关，而与无关。（9）正角度变位对一个齿轮接触强度的影响是使接触应力，接触强度；对该齿轮弯曲强度影响是轮齿变厚，使弯曲应力，弯曲强度。（10）对齿轮材料的基本要求是，齿面；齿芯，以抵抗各种齿面失效和齿根折断。（11）轮齿的疲劳裂纹首先出现在轮齿的一侧。（12）在斜齿圆柱齿轮设计中，应取模数为标准值；而直齿锥齿轮设计中，应取模数为标准值。三、选择填空：（1）对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。A．接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度；B．只按接触强度进行设计；C．按弯曲强度设计尺寸，再验算接触强度；D．只需按弯曲强度设计。（2）圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以。A．提高轮齿的弯曲强度；B．提高轮齿的接触强度；C．提高轮齿的静强度；D．改善传递的平稳性。（3）齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀破坏，通常首先发生在。A．接近齿顶处；B．接近齿根处；C．靠近节线的齿顶部分；D．靠近节线的齿根部分。（4）一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料和（或）热处理方法不同，则工作时两齿轮间的应力关系属于下列第种。A．1H≠2H,1F≠2F,1HP=2HP,1FP=2FP；B．1H=2H,1F≠2F,1HP≠2HP,1FP≠2FP；C．1H≠2H,1F=2F,1HP≠2HP,1FP≠2FP；D．1H=2H,1F=2F,1HP≠2HP,1FP≠2FP。（5）直齿圆锥齿轮强度计算中，是以为计算依据的。A．大端当量直齿圆柱齿轮；B．平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮；C．大端分度圆柱齿轮；D．平均分度圆柱齿轮。（6）一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5～10mm，其主要原因是。A．为使小轮强度比大轮高些；B．为使两轮强度大致相等；C．为便于安装、保证接触线长度；D．为传动平稳、提高效率。（7）齿轮抗弯曲计算中的齿形系数FaY反映了对齿轮抗弯强度的影响。A．轮齿的形状；B．轮齿的大小；C．齿面硬度；D．齿面粗糙度。（8）对于齿面硬度HBS350的钢齿轮，其加工的工艺过程为。A．加工齿坯→淬火→切齿→磨齿；B．加工齿坯→切齿→磨齿→淬火；C．加工齿坯→切齿→淬火→磨齿；D．加工齿坯→淬火→磨齿→切齿。（9）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况等一定的情况下，轮齿的接触强度主要取决于。A．模数；B．齿数；C．中心距；D．压力角。（10）一对标准圆柱齿轮传动，已知201z，502z，它们的齿形系数是。A．1FY2FY；B．1FY=2FY；C．1FY2FY。（11）若中心距及其他条件不变,当,则齿根弯曲强度增大。A．减小模数,增多齿数时；B．增大模数,减小齿数时；C．增多齿数,两齿轮均负变位时；D．增大传动比。（12）齿轮传动中引起附加动载荷,产生振动,冲击的主要原因是。A．齿形误差；B．齿厚误差；C．基节误差；D．中心距误差；（13）对HBS350的齿轮传动，当采用同一钢材制造时,一般将进行处理。A．小齿轮表面淬火，大齿轮调质；B．小齿轮表面淬火，大齿轮正火；C．小齿轮表面调质，大齿轮正火；D．小齿轮表面正火，大齿轮调质；四、判断题：（1）按齿面接触强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮的许用接触应力1H≠2H，在计算公式中应代入大者进行计算。（）（2）一对相啮合的齿轮，若大小齿轮的材料、热处理情况相同，则它们的工作接触应力和许用接触应力均相等。（）（3）动载系数vK是考虑主、从动齿轮啮合振动产生的内部附加动载荷对齿轮载荷的影响系数。为了减小内部附加动载荷，可采用修缘齿。（）（4）齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面。（）（5）对于软齿面闭式齿轮传动，若弯曲强度校核不足，较好的解决办法是保持1d和b不变，减小齿数，增大模数。（）（6）直齿锥齿轮的强度计算是在轮齿小端进行。（）（7）所有齿轮传动中，若不计齿面摩擦力，一对齿轮的圆周力都是一对大小相等、方向相反的作用力和反作用力。（）（8）为了减小齿向载荷分布系数K，应该尽量使齿轮在两轴承中间对称分布，并把齿宽系数d尽量选小些。（）（9）一对圆柱齿轮，若保持中心距与齿宽不变，减小模数、增加齿数，则可降低齿面接触应力，却增加了齿根弯曲应力。（）（10）一对齿轮若接触强度不够时，为增大模数；而齿根弯曲强度不够时，则要加大分度圆直径。（）五、计算题：1、图中为直齿圆锥齿轮和斜齿圆锥齿轮组成的两级传动装置，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅲ输出，Ⅲ轴的转向如图箭头所示，试分析：（1）在图中画出各轮的转向；（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可以抵消一部分，确定斜齿轮3和4的螺旋方向；（3）画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。2、如图直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮二级减速器中，mmmn2，253z，534z，013，轴Ⅱ转矩mmNT12102。（1）为使轴Ⅱ的轴承所受轴向力较小，试确定齿轮4z的螺旋角方向；（2）计算齿轮4z的三个分力大小（忽略摩擦力），并在图上画出这三个分力的方向；（3）在箱体结构和其他条件不变的情况下，仅将3z减小到213z，将4z增大到574z，以得到更大的减速比，若传递功率不变，试分析可能会出现什么问题？简要说明理由。3、图示为二级圆柱齿轮减速器，高速级和低速级均为标准斜齿轮传动。已知：电机功率KWP3；转速min/970rn高速级：mmmn2，251z，532z，''19'50120题6－1图题6－2图低速级：mmmn2，253z，504z，mma110计算时不考虑摩擦损失，求：（1）为使Ⅱ轴上的轴承所受轴向力较小，确定齿轮3、4的螺旋线方向（可画在图上）；（2）求齿轮3的分度圆螺旋角的大小；（3）画出齿轮3、4在啮合处所受各分力的方向（画在图上），计算齿轮3所受各分力的大小；题6－2图第六章齿轮传动答案一、简答题：略二、填空题：（1）=，≠，≠，≠。（2）下降、不变、提高。（3）齿面点蚀，接触疲劳；齿根弯曲疲劳折断，齿根弯曲。（4）模数，齿廓形状。（5）大尺寸圆锥齿轮高精度制造困难，高速级（高速级、低速级）。（6）使用系数，动载系数，齿间载荷分配系数，齿向载荷分布系数。（7）齿宽系数d、齿宽b、精度等级及支承布置情况。（8）齿数z、螺旋角、变位系数x，模数m。（9）下降，提高；下降，提高。（10）硬；韧。（11）非工作齿面。（12）法面；大端。三、选择填空：（1）D（2）D（3）D（4）B（5）B（6）C（7）A（8）C（9）C和A（10）C；A；B（11）C（12）C（13）C四、判断题：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×（7）×（8）√（9）×（10）×五、计算题：1、解：（1）各轮的转向如图中所示；（2）斜齿轮3为左旋，4为右旋；（3）作齿轮2所受分力2aF、2rF；齿轮3所受分力为3aF、3rF如图示；2、解：（1）4z的螺旋角方向为右旋。（2）4z的三个分力如图所示，4tF、4rF、4aF。3z所受转矩mmNTT121023mmNddTT2.2565255312104334则NdTFt16.4713cos/5322.2565220444NFFta89.10tan44NFFntr64.17cos/tan44（3）考虑弯曲强度32332zmbYYKTSaFaF齿数变化引起的FaY，SaY变化对弯曲应力影响不大。所以12125''3333zzFF弯曲应力增大，弯曲强度有可能不满足要求。考虑接触强度EHHZZuubdKT12233题6－1解图所以153572125215712157/2553125532125'1'1''33uuuuddHH接触应力增大，接触强度有可能不满足要求。3、解：（1）齿轮3左旋，齿轮4右旋；（2）cos)(2121zzmn9818.01102)5022(32)(cos213azzmn''33'561003（4）齿轮3、4在啮合处受各分力的方向如图。齿轮3所受各分力的大小mmNzznPT5.626162553970395500009550000123NzmTdTTnt1863cos22333333NFFta360''33'5610tan1863tan0333NFFntr7.690cos/tan333题6－3解图