齒輪傳動習題集答案

1、下載可編輯齒輪傳動例 1 二級圓柱齒輪減速器，其中一級為直齒輪，另一級為斜齒輪。試問斜齒輪傳動應置于高速級還是低速級？為什么 ？若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪組成減速器，錐齒輪傳動應置于高速級還是低速級？為什么 ？答：在二級圓柱齒輪傳動中 ，斜齒輪傳動放在高速級 ，直齒輪傳動放在低速級。其原因有三點 ： 1）斜齒輪傳動工作平穩(wěn)，在與直齒輪精度等級相同時允許更高的圓周速度，更適于高速 。 2）將工作平穩(wěn)的傳動放在高速級，對下級的影響較小 。 如將工作不很平穩(wěn)的直齒輪傳動放在高速級 ，則斜齒輪傳動也不會平穩(wěn) 。 3）斜齒輪傳動有軸向力，放在高速級軸向力較小 ，因為高速級的轉矩較小。由錐齒輪和斜齒輪組成的

2、二級減速器，一般應將錐齒輪傳動放在高速級。其原因是 ：低速級的轉矩較大 ，齒輪的尺寸和模數(shù)較大。當錐齒輪的錐距R 和模數(shù) m 大時 ，加工困難 ，制造成本提高 。例3 一對閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知 ： z1= 25 ， z2 = 75， m = 3 mm ， d = 1 ，小齒輪的轉速 n=970 r/min 。 主從動輪的 H 1 = 690 MPa ， H 2 = 600 MPa ，載荷系數(shù) K =1.6， 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH = 2.5，材料彈性系數(shù) ZE = 189.8MPa ，重合度系數(shù) Z =0.9 ，是按接觸疲勞強度，求該齒輪傳動傳遞的功率 。提示 ：接觸疲勞強度校核公式為2K

3、T1 (u 1) H HZEZH Zbd12 u解：由已知條件 ：u = z2 /z1 = 75/25 = 3d1 = m z 1 = 3 25 = 75mmb = d d1 = 1 75 = 75mm.專業(yè) .整理 .下載可編輯因為大齒輪的許用接觸應力較低，故按大齒輪計算承載能力：H 22bd12uT12K (u1)ZHZEZ60027575 232.5189.80.921.6 (3= 195182 Nmm = 195.182 Nm1)齒輪傳動所能傳遞的功率為：n1195.182 970P T119826 W = 19.826 kW3030例 4 圖 示 雙 級 斜 齒 圓 柱 齒 輪 減

4、速器 ， 高 速 級 ： mn=2 mm ， z1=22 ， z2=95 ，20，a=120，齒輪1為右旋 ；低速級 ：mn= 3 mm， z3 =25， z，20 ， an4=79n=160 。主動輪轉速 n1=960 r/min，轉向如圖 ，傳遞功率 P = 4 kW，不計摩擦損失 ，試：(1)標出各輪的轉向和齒輪2的螺旋線方向 ；(2) 合理確定 3 、 4輪的螺旋線方向 ；(3) 畫出齒輪 2 、 3 所受的各個分力 ；(4) 求出齒輪 3 所受 3個分力的大小 。解題注意要點：(1) 一對斜齒輪旋向相反 ,1輪右旋 ,2輪左旋 。(2) 為使 3輪軸向力與 2 輪反向 ， 3 輪左旋

5、 、 4輪右旋 。例12-4圖1(3) 為求齒輪 3 的分力 ，先求螺旋角 T3和 3 。解：(1) 各輪的轉向和2輪的螺向如例7-8 圖 2所示 。(2) 3 輪為左旋 、4輪為右旋 ，如圖所示 。(3) 齒輪 2、 3 所受的各個分力如圖所示。例12-4圖2.專業(yè) .整理 .下載可編輯(4) 求齒輪 3所受分力 ：n3n2n1n1 z1960 22r/mini12z295222.3TT29550 P95504171.84 Nm3n3222.3cosmn ( z3z4 )3(25 79)0.975 ，3 =12.8386 32a2160mn 3 z3d332576.923mmcos30.97

6、5Ft 32T32171.841034467.84Nd 376.923Fa3Ft 3 tan4467.84tan 12.83861018.23NFr 3Ft 3 tann / cos34467.84tan 20 / cos12.83861667.86 N例 6圖示圓錐 斜齒圓柱齒輪減速器 。 齒輪 1 主動 ，轉向如圖 ，錐齒輪的參數(shù)為：模數(shù) m =2.5mm ， z1=23 ， z2=69 ，20，齒寬系數(shù)R=0.3 ；斜齒輪的參數(shù)為：模數(shù)mn=3mm， z3=25 ， z4=99 ，n20。試：(1) 標出各軸的轉向 ；(2) 為使 軸所受軸向力較小 ，合理確定 3、 4輪的螺旋線方向 ；

7、(3) 畫出齒輪 2 、 3 所受的各個分力 。(4) 為使 軸上兩輪的軸向力完全抵消，確定斜齒輪 3的螺旋角3（忽略摩擦損失 ）。解：(1) 各輪的轉向如例 7-9 圖 2 所示 。(2) 3 、4 輪的螺旋線方向如圖所示 。例12-6圖1(3) 齒輪 2、 3 所受分力如圖所示 。(4) 確定斜齒輪 3 的螺旋角 3 ：若使 軸不受軸向力 ，必須： |Fa2|=| Fa3|根據(jù) ：Fa 2Ft 2 tansin2.專業(yè) .整理 .下載可編輯Fa 3Ft 3 tan3得到 ：Ft 2 tan sin2Ft 3tan 3即：tanFt 2tansin 23Ft 3忽略摩擦損失 ：T2 =T3

8、，F(xiàn)t2 = 2 T2/ dm2則：Ft 22T2 / d m2d3例 12-6圖 2Ft 32T3 / d 3d m2d m2d 2 (10.5R )mz2 (1 0.5R ) ， d 3 mn z3 / cos32tan 1 ( z/ z )tan 1 (69 / 23)71.565121將上述 4式代入前式得到sin 3mn z3tan sin2mz2(1 0.5R )325tan 20sin 71.5651 = 0.176622. 5 69 (1 0.5 0.3)10.1729 = 10 1022 例 7 設計一對標準斜齒圓柱齒輪傳動，傳動比 i = 4.5 ，已經(jīng)根據(jù)其接觸疲勞強度和

9、彎曲疲勞強度條件，確定中心距a = 180mm ，模數(shù) m =2.5mm ，試合理確定齒輪齒數(shù)z1、 z2和螺旋角 。 要求：徑向力 = 1215 ，傳動比誤差小于 5%。解：根據(jù)a m(zz2) / 2 cos，初步確定螺旋角 ，確定齒數(shù)和 ：n1= 12z( z1z2 )2a cos/ mn 2 180 cos12/ 2.5 140.8則：zz/(u1) 140.8 / 5.525.6 ， ?。?z1 = 261z2zz1140.8 25.6115.2 ， ?。?z2 = 115傳動比 ：i =z2/ z1 = 115/26 = 4.42傳動比誤差 ： (4.5 4.42 ) / 4.5

10、= 1.7 % 3%5% ，可用。修正螺旋角 ：arccos mn (z1 z2 )=arccos 2.5 (26 115)= 11.7159 11 42 572a2180（一）、選擇題1 對于軟齒面的閉式齒輪傳動，其主要失效形式為。.專業(yè) .整理 .下載可編輯A 輪齒疲勞折斷B 齒面磨損C 齒面疲勞點蝕D 齒面膠合2 一般開式齒輪傳動的主要失效形式是。A 輪齒疲勞折斷B 齒面磨損C 齒面疲勞點蝕D 齒面膠合3 高速重載齒輪傳動 ，當潤滑不良時 ，最可能出現(xiàn)的失效形式為。A 輪齒疲勞折斷B 齒面磨損C 齒面疲勞點蝕D 齒面膠合4 齒輪的齒面疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在。A 靠近齒頂處B 靠近齒根處C 節(jié)

11、線附近的齒頂一側D 節(jié)線附近的齒根一側5 一對 45 鋼調(diào)質(zhì)齒輪 ，過早的發(fā)生了齒面點蝕，更換時可用的齒輪代替 。A 40Cr 調(diào)質(zhì)B 適當增大模數(shù) mC 45 鋼齒面高頻淬火D 鑄鋼 ZG310-5706 設計一對軟齒面減速齒輪傳動，從等強度要求出發(fā)，選擇硬度時應使。A 大、小齒輪的硬度相等B 小齒輪硬度高于大齒輪硬度C 大齒輪硬度高于小齒輪硬度D 小齒輪用硬齒面 ，大齒輪用軟齒面7 一對齒輪傳動 ，小輪材為 40Cr ；大輪材料為45 鋼，則它們的接觸應力。AH1 =H 2B.H1 H2CH 1 H 2DH1 H28 其他條件不變 ，將齒輪傳動的載荷增為原來的4 倍，其齒面接觸應力。A 不

12、變B 增為原應力的2 倍C 增為原應力的 4 倍D 增為原應力的16 倍.專業(yè) .整理 .下載可編輯9 一對標準直齒圓柱齒輪 ， zl = 21， z2 = 63，則這對齒輪的彎曲應力。A.F 1 F 2B.F1 F2C.F 1 =F 2D.F1 F210對于開式齒輪傳動 ，在工程設計中 ，一般。A 先按接觸強度設計 ，再校核彎曲強度B 只需按接觸強度設計C 先按彎曲強度設計 ，再校核接觸強度D 只需按彎曲強度設計 。11設計閉式軟齒面直齒輪傳動時，選擇小齒輪齒數(shù)z1 的原則是。A z1 越多越好B z1 越少越好C z1 17，不產(chǎn)生根切即可D 在保證彎曲強度的前提下選多一些12設計硬齒面齒

13、輪傳動 ，當直徑一定 ，常取較少的齒數(shù) ，較大的模數(shù)以。A 提高輪齒的彎曲疲勞強度B 提高齒面的接觸疲勞強度C 減少加工切削量 ，提高生產(chǎn)率D 提高輪齒抗塑性變形能力13. 一對減速齒輪傳動中 ，若保持分度圓直徑d1 不變 ，而減少齒數(shù)并增大模數(shù)，其齒面接觸應力將。A 增大B 減小C 保持不變D 略有減小14設計齒輪傳動時 ，若保持傳動比i 和齒數(shù)和 z = z1 + z 2 不變 ，而增大模數(shù) m ，則齒輪的。A 彎曲強度提高 ，接觸強度提高B 彎曲強度不變 ，接觸強度提高C 彎曲強度與接觸強度均不變D 彎曲強度提高 ，接觸強度不變15在下面的各種方法中 ，不能提高齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度

14、。A 直徑 d 不變而增大模數(shù)B 改善材料C 增大齒寬 bD 增大齒數(shù)以增大 d.專業(yè) .整理 .下載可編輯16在下面的各種方法中，不能增加齒輪輪齒的彎曲疲勞強度。A 直徑不變增大模數(shù)B 齒輪負變位C 由調(diào)質(zhì)改為淬火D 適當增加齒寬17在圓柱齒輪傳動中，輪齒的齒面接觸疲勞強度主要取決于。A 模數(shù)B 齒數(shù)C 中心距D 壓力角18. 為提高齒輪傳動的接觸疲勞強度，可采取的方法是 ：。A 采用閉式傳動B 增大傳動的中心距C 模數(shù)不變 ，減少齒數(shù)D 中心距不變 ，增大模數(shù)19保持直齒圓柱齒輪傳動的中心距不變，增大模數(shù) m ，則。A 輪齒的彎曲疲勞強度提高B 齒面的接觸強度提高C 彎曲與接觸強度均可提高

15、D 彎曲與接觸強度均不變20圓柱齒輪傳動的中心距不變，減小模數(shù) 、增加齒數(shù) ，可以 _A 提高齒輪的彎曲強度B 提高齒面的接觸強度C 改善齒輪傳動的平穩(wěn)性D 減少齒輪的塑性變形21在計算標準直齒圓柱齒輪的彎曲強度時，齒形系數(shù) YFa 取決于。A 模數(shù) mB 齒數(shù) zC 分度圓直徑 dD 重合度22輪齒彎曲強度計算中的齒形系數(shù)YFa與無關。A 齒數(shù) zB 變位系數(shù) xC 模數(shù) mD 斜齒輪的螺旋角 23現(xiàn)有兩個標準直齒圓柱齒輪，齒輪1 ： m 1=3mm 、 z1=25 ，齒輪2： m 2 = 4.專業(yè) .整理 .下載可編輯mm 、 z2=48 ，則它們的齒形系數(shù)。A YFa1 YFa2B YF

16、a1 YFa2C YFa1= YFa2D YFa1 YFa224 設計一對閉式軟齒面齒輪傳動。 在中心距 a 和傳動比 i 不變的條件下 ，提高齒面接觸疲勞強度最有效的方法是。A 增大模數(shù) ，相應減少齒數(shù)B 提高主 、從動輪的齒面硬度C 提高加工精度D 增大齒根圓角半徑25 一對齒輪傳動的接觸強度已夠，而彎曲強度不足，首先應考慮的改進措施是。A 增大中心距B 使中心距不變 ，增大模數(shù)C 使中心距不變 ，增加齒數(shù)D 模數(shù)不變 ，增加齒數(shù)26 齒輪設計時 ，當隨著選擇齒數(shù)的增多而使直徑增大時，若其他條件相同 ，則齒輪的彎曲承載能力。A 成線性地減小 。B 成線性地增加C 不成線性 ，但有所減小D

17、不成線性 ，但有所增加27 計算一對直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞強度時，若齒形系數(shù) 、應力修正系數(shù)和許用應力均不相同 ，則應以為計算依據(jù) 。A F較小者YFaY 較大者BSaF較小者C F 較大者CYFa YSaYFa YSa28 在以下幾種工況中， _齒輪傳動的齒寬系數(shù)d 可以取大些 。A 對稱布置B 不對稱布置C 懸臂布置D 同軸式減速器布置29 在下列措施中 ，可以降低齒輪傳動的齒面載荷分布系數(shù)K.專業(yè) .整理 .下載可編輯A 降低齒面粗糙度B 提高軸系剛度C 增加齒輪寬度D 增大端面重合度30 對于齒面硬度 350 HBS 的齒輪傳動 ，若大 、小齒輪均采用 45鋼，一般采取的熱處理方式為。

18、A 小齒輪淬火 ，大齒輪調(diào)質(zhì)B 小齒輪淬火 ，大齒輪正火C 小齒輪調(diào)質(zhì) ，大齒輪正火D 小齒輪正火 ，大齒輪調(diào)質(zhì)31一對圓柱齒輪 ，常把小齒輪的寬度做得比大齒輪寬些，是為了。A 使傳動平穩(wěn)B 提高傳動效率C 提高小輪的接觸強度和彎曲強度D 便于安裝 ，保證接觸線長32 齒面硬度為 5662HRC 的合金鋼齒輪的加工工藝過程為。A 齒坯加工一淬火一磨齒一滾齒B 齒坯加工一淬火一滾齒一磨齒C 齒坯加工一滾齒一滲碳淬火一磨齒D 齒坯加工一滾齒一磨齒一淬火33錐齒輪的接觸疲勞強度按當量圓柱齒輪的公式計算，當量齒輪的齒數(shù) 、模數(shù)是錐齒輪的。A 實際齒數(shù) ，大端模數(shù)B 當量齒數(shù) ，平均模數(shù)C 當量齒數(shù) ，

19、大端模數(shù)D 實際齒數(shù) ，平均模數(shù)34錐齒輪的彎曲疲勞強度計算是按上齒形相同的當量圓柱齒輪進行的。A 大端分度圓錐B 大端背錐C 齒寬中點處分度圓錐D 齒寬中點處背錐35選擇齒輪的精度等級時主要依據(jù)。A 傳動功率B 載荷性質(zhì)C 使用壽命D 圓周速度.專業(yè) .整理 .下載可編輯（二）、填空題36一般開式齒輪傳動的主要失效形式是和； 閉式齒輪傳動的主要失效形式是和； 又閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是； 閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是。37對于閉式軟齒面齒輪傳動，主要失效形式為， 一般是按強度進行設計 ，按強度進行校核 ，這時影響齒輪強度的最主要幾何參數(shù)是；38對于開式齒輪傳動，雖然主要失效形

20、式是， 但通常只按強度計算。這時影響齒輪強度的主要幾何參數(shù)是。39在齒輪傳動中 ，齒面疲勞點蝕是由于的反復作用而產(chǎn)生的 ，點蝕通常首先出現(xiàn)在。40齒輪設計中 ，對閉式軟齒面?zhèn)鲃樱斨睆?d 1一定 ，一般 z1 選得些 ；對閉式硬齒面?zhèn)鲃?，則取的齒數(shù)z1 ，以使增大 ，提高輪齒的彎曲疲勞強度；對開式齒輪傳動 ，一般 z1 選得些 。41設計圓柱齒輪傳動時，當齒輪布置時 ，其齒寬系數(shù) d 可選得大些 。42 對軟齒面 （硬度 350HBS）齒輪傳動 ，當兩齒輪均采用45 鋼時 ，一般采用的熱處理方式為 ：小齒輪，大齒輪。43減小齒輪內(nèi)部動載荷的措施有、。44斜齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)YFa與齒輪的參

21、數(shù)、 _和有關 ；而與無關 。45影響齒輪齒面接觸應力H 的主要幾何參數(shù)是和； 而影響其極限接觸應力和。Hlim 的主要因素是46一對減速齒輪傳動，若保持兩輪分度圓的直徑不變，減少齒數(shù)并增大模數(shù)，其齒.專業(yè) .整理 .下載可編輯面接觸應力將。47 一對齒輪傳動，若兩輪的材料、熱處理方式及許用應力均相同，只是齒數(shù)不同，則齒數(shù)多的齒輪彎曲強度； 兩齒輪的接觸疲勞強度。48 一對直齒圓柱齒輪，齒面接觸強度已足夠，而齒根彎曲強度不足，可采用下列措施：，來提高彎曲疲勞強度。49 在材料 、熱處理及幾何參數(shù)均相同的直齒圓柱、斜齒圓柱和直齒圓錐三種齒輪傳動中 ，承載能力最高的是傳動 ，承載能力最低的是傳動

22、。50 齒輪傳動的潤滑方式主要根據(jù)齒輪的選擇 。 閉式齒輪傳動采用油浴潤滑時的油量根據(jù)確定 。（三）、簡答題51開式和閉式齒輪傳動的失效形式有什么不同？設計準則各是什么？其設計準則針對的失效形式各是什 ？52齒輪的齒根彎曲疲勞裂紋發(fā)生在危險截面輪齒的那一邊？為什么 ？為提高輪齒抗彎曲疲勞折斷的能力 ，可采取哪些措施 ？53齒面點蝕首先發(fā)生在什么部位？為什么 ？防止點蝕可采取哪些措施？54齒輪傳動設計中 ，為什么引入動載系數(shù)Kv？減小動載荷的措施有哪些？55一對齒輪傳動 ，如何判斷大 、小齒輪中哪個齒面不易出現(xiàn)疲勞點蝕？哪個輪齒不易出現(xiàn)彎曲疲勞折斷 ？理由如何 ？56在選擇齒輪傳動比時 ，為什么

23、錐齒輪的傳動比常比圓柱齒輪選得小些？為什么斜齒圓柱齒輪的傳動比又可比直齒圓柱齒輪選得大些？57一對直齒圓柱齒輪傳動中，大、小齒輪彎曲疲勞強度相等的條件是什么？接觸疲.專業(yè) .整理 .下載可編輯勞強度相等的條件又是什么？58 要設計一個由直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪組成的多級傳動，它們之間的先后順序應如何布置才合理？為什么？59 設計圓柱齒輪傳動時，常取小齒輪的齒寬b1 大于大齒輪的齒寬b2 ，為什么 ？在強度計算公式中，齒寬 b 應代入 b1 還是 b2 ？60 齒輪傳動設計過程中，在確定小齒輪的齒數(shù)z1 和模數(shù) m 時，要考慮哪些因素？（四）、分析計算題62 題7-62 圖所示為

24、二級直齒圓柱齒輪減速器，高速級與低速級的傳動比相等 u1 = u2 = 3，低速級的齒寬系數(shù)為高速級的 1.3 倍， 齒輪材料均為45 鋼，小輪均調(diào)質(zhì)處理 ，大輪均正火處理 ，其許用應力為 ：題 7-62 圖1 輪：H 1 = 590 N/mm2；2 輪：H 2 = 490 N/mm2 ；3 輪：H 3= 580 N/mm2；4 輪：H 4 = 480 N/mm2 ；兩級齒輪的載荷系數(shù)K、 ZE、 ZH、 Z 均相同 ，其中高速級已根據(jù)接觸強度算得d1 =75mm ，若使兩對齒輪等接觸疲勞強度，問低速級小齒輪直徑d3 應為多少 ？附： H =ZEZHZ2KT1 (u + 1) Hbd12 u6

25、5 有兩對標準直齒圓柱齒輪，其材料 、熱處理方式都相同，第 A 對： mA = 2mm ，zA1 = 50 ， zA2 = 150 ；第 B 對： mB = 4mm ，zB1 = 25 ， zB2 = 75 ；其齒寬 b 、小輪轉速 n1 、傳遞功率 P 也相等 。按無限壽命考慮 ，試分析那對齒輪的接觸強度高 ，那對齒輪的彎曲強度高 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯（五）、綜合分析題66 某輸送帶由電機通過三級減速傳動系統(tǒng)來驅(qū)動，減速裝置有 ：二級斜齒圓柱齒輪傳動 、滾子鏈傳動 、V 帶傳動 。 試分析如題7-67 圖所示傳動布置方案的不合理之處，簡單說明錯誤原因 ，畫出正確的傳動方案布置圖。題

26、 7-66 圖三、參考答案1 選擇題1C；2B； 3D； 4D； 5C； 6B；7A；8B； 9C； 10D； 11D； 12A；13C； 14A； 15A； 16B；17C；18B；19A； 20C； 21B； 22C；23A ；24B；25B； 26D； 27C； 28A； 29B；30C；31C； 32C； 33B； 34D；35D；2 填空題36齒面磨損輪齒折斷齒面點蝕輪齒折斷齒面點蝕輪齒折斷37齒面點蝕接觸疲勞彎曲疲勞直徑 （或中心距 ）.專業(yè) .整理 .下載可編輯38齒面磨損彎曲疲勞模數(shù)39接觸應力節(jié)線附近齒根一側40大較少模數(shù)較少41 對稱42 調(diào)質(zhì)處理正火處理43提高齒輪制造精度降低工作速度沿齒廓修形44齒數(shù)螺旋角變位系數(shù)45分度圓直徑 d齒寬 b齒輪材料種類齒面硬度 （熱處理方式 ）46 不變47 高相等48直徑不變 ，增大模數(shù)減少齒數(shù)提高齒面硬度采用正變位49斜齒圓柱齒輪直齒圓錐齒輪50齒輪的圓周速度傳遞功率3 簡答題（參考答案從