齒輪傳動習(xí)題集+答案

1、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(yīng)置于 髙速級還是低速級？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(yīng)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，放在髙速級軸向力 較小，因為高速級的轉(zhuǎn)矩較小。由錐齒輪和斜齒輪組成的二級減速器，一般應(yīng)將錐齒輪傳動

2、放在高速級。其原因是：低速 級的轉(zhuǎn)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)加大時，加工困難，制 造成本提高。例3 對閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知：zl=25, z2 = 75, ,” = 3mm,札八 小齒輪的轉(zhuǎn) 速心970 r/min。主從動輪的aH 1 = 690 MPa,= 600 MPa,載荷系數(shù)= 1.6, i'j點區(qū)域系數(shù)ZH = 2.5,材料彈性系數(shù)ZE = 189.8 VMPa ,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17/11解：由已知條件：w = z2/zl=75/25 = 3d = m

3、z = 3 X 25 = 75 mmb = 1 X75 = 75 mm因為大齒輪的許用接觸應(yīng)力較低，故按大齒輪汁算承載能力:2K(" +1)bdit189.8x0.9；2xl.6x（3 + l）齒輪傳動所能傳遞的功率為：=195182 Nmm= 195.182 Nm2xl.6x(3 + l)例4圖示雙級斜齒圓柱齒輪減速器，高速級：mi匸2 mm, zl=22, z2=95, % =20。，a = 120,齒輪 1 為右旋；低速級:mn= 3 mm, z3 =25, z4=79, a” =20。，“=160。主動輪轉(zhuǎn) 速nl=960r/min,轉(zhuǎn)向如圖,傳遞功率P=4kW,不計摩擦損失

4、,試：(1) 標出各輪的轉(zhuǎn)向和齒輪2的螺旋線方向；(2) 合理確左3、4輪的螺旋線方向；例12-4圖2(3) 畫出齒輪2、3所受的齊個分力：(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輪左族、4輪右旋。(3) 為求齒輪3的分力，先求螺旋角73和戸3。解：(1) 各輪的轉(zhuǎn)向和2輪的螺向如例78圖2所示。(2) 3輪為左旋、4輪為右旋，如圖所示。(4)求齒輪3所受分力:960 x 2295= 222.3 r/min(3) 齒輪2、3所受的各個分力如圖所示。T. = 7； = 9550 = 9550x = 1

5、71.84 Nmm? 3COS03 W"2a弋蔦J.975,陽f3 =叫3SCOS 03= = 76.923 mm0.975= 4467.84 NF _2八 _2xl71.84xl03/3 一石一 76.923Fq = f lan = 4467.84x tan 12.8386° = 1018.23 N?；3 =?；3 lana;z/cos3 = 4467.84 x tan 20°/cos 12.8386° = 1667.86 N例6圖示圓錐一斜齒圓柱齒輪減速器。齒輪1主動，轉(zhuǎn)向如圖，錐齒輪的參數(shù)為：模數(shù) /n=2.5mm , zl=23, z2 = 69

6、 , a = 20° ,齒寬系數(shù)</>K =0.3 :斜齒輪的參數(shù)為：模數(shù) mn=3mm, z3=25, z4=99, an = 20° o 試：(1) 標岀各軸的轉(zhuǎn)向：(2) 為使II軸所受軸向力較小，合理確定3、4輪的螺旋線方向：(3) 畫岀齒輪2、3所受的各個分力。(4) 為使II軸上兩輪的軸向力完全抵消，確左斜齒輪3的螺旋角03 (忽略摩擦損失)。例12-6圖1解：(1) 各輪的轉(zhuǎn)向如例79圖2所示。(2) 3、4輪的螺旋線方向如圖所示。齒輪2、3所受分力如圖所示。(4)確左斜齒輪3的螺旋角03：若使II軸不受軸向力,必須：I幾21=1幾31根據(jù) 2你2

7、 = F“ tan a sin J2Fa3 =只3 tan 03 得到：Ft2 tan er sill J2 = Fty tan 隊F即:tan 03 = tail a sin d1人32丁2心22T3 /d3忽略摩擦損失：72 = 73, Ft2 = 2T2/dm2則:dm2 = 2(1 O50r ) m乙2 (1 O50r ) >3 = mn 乙 J cos 03S2 = tair,(z2/zI) = tan 7 (69 / 23) = 71.5651°將上述4式代入前式得到sin =lan a sin g阮2(1 - 0.5如)3x?5=x tan 20° x

8、sin 71.5651 ° = 0.176622.5x69x(1-0.5x03)0 = 10.1729°= 10。10 22"例7設(shè)計一對標準斜齒圓柱齒輪傳動，傳動比/ = 4.5,已經(jīng)根據(jù)其接觸疲勞強度和彎 曲疲勞強度條件，確泄中心距“=180 mm,模數(shù)m =2.5 mm,試合理確定齒輪齒數(shù)zk z2 和螺旋角0。要求：徑向力0=1215° ,傳動比誤差小于5%。解：根拯" = ®(Z+Z2)/2cos0,初步確左螺旋角0=12°，確立齒數(shù)和:zs =(Zj +z2)= 2“cos p / mn = 2 x 180cos

9、l2°/ 2.5 = 140.8則：Z1 = zz /(u +1) = 140.8/5.5 = 25.6 , ?。簔l =26z2 =Zs -Zl =140.8-25.6 = 115.2 ,?。簔2= 115傳動比：/ = z2/zl = 115/26 = 4.42傳動比誤差：(4.5 -4.42 )/4.5 = 1.7 % < 3% - 5%,可用。p = arccos仏（Z +Z2）、 2a ；修正螺旋角0：arccos "必=11.7159。= 11°42'57"<2x180 丿（一）、選擇題1. 對于軟齒而的閉式齒輪傳動，其主

10、要失效形式為。A. 輪齒疲勞折斷B.齒而磨損C.齒而疲勞點蝕D.齒而膠合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.齒而磨損C.齒而疲勞點蝕D.齒而膠合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.齒而疲勞點蝕D.齒而膠合4. 齒輪的齒而疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在。A.靠近齒頂處B.靠近齒根處C.節(jié)線附近的齒頂一側(cè)D.節(jié)線附近的齒根一側(cè)5. 一對45鋼調(diào)質(zhì)齒輪，過早的發(fā)生了齒而點蝕，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鋼齒而高頻淬火D.鑄鋼ZG310-5706. 設(shè)汁一對軟齒面減速齒輪傳動，從等強度要求出發(fā)

11、，選擇硬度時應(yīng)使oA.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.小齒輪用硬齒而，大齒輪用軟齒而7. 一對齒輪傳動，小輪材為40Cr：大輪材料為45鋼，貝lj它們的接觸應(yīng)力。A. ab. afn < a,i2C. 6/1 >6/2D. 6" £"2&苴他條件不變，將齒輪傳動的載荷增為原來的4倍，其齒而接觸應(yīng)力。A.不變B.增為原應(yīng)力的2C.增為原應(yīng)力的4倍D.增為原應(yīng)力的16倍9. 一對標準直齒圓柱齒輪，zl = 21, z2 = 63,則這對齒輪的彎曲應(yīng)力。A. C”i 二' Cp2B. Cfi O

12、'pC. C£ = Gf>D. Cpi W Cp")10. 對于開式齒輪傳動，在工程設(shè)計中，一般。A.先按接觸強度設(shè)計，再校核彎曲強度B.只需按接觸強度設(shè)計C.先按彎曲強度設(shè)計，再校核接觸強度D.只需按彎曲強度設(shè)計。11. 設(shè)計閉式軟齒而直齒輪傳動時，選擇小齒輪齒數(shù)刃的原則是。A. zl越多越好B. zl越少越好C. zl M17,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(shè)計硬齒而齒輪傳動，當直徑一沱，常取較少的齒數(shù)，較大的模數(shù)以A.提髙輪齒的彎曲疲勞強度B.提高齒而的接觸疲勞強度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.

13、一對減速齒輪傳動中，若保持分度圓直徑d不變，而減少齒數(shù)并增大模數(shù)，其齒而接觸應(yīng)力將。A.增大B.減小D.略有減小C.保持不變14. 設(shè)訃齒輪傳動時，若保持傳動比,和齒數(shù)和z=zl +z2不變，而增大模數(shù)h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而接觸疲勞強度。A.直徑不變而增大模數(shù)B.改善材料C.增大齒寬bD增大齒數(shù)以增大d16. 在下而的各種方法中，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

14、圓柱齒輪傳動中，輪齒的齒而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1&為提髙齒輪傳動的接觸疲勞強度，可采取的方法是：oA.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)加，則。A.輪齒的彎曲疲勞強度提高B.齒而的接觸強度提高C.彎曲與接觸強度均可提高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提高齒而的接觸強度C.改善齒輪傳動的平穩(wěn)性D.減少齒輪的塑性變形21. 在汁算標準直齒圓柱齒輪的彎曲強度時，齒形系數(shù)YF"取決

15、于oA.模數(shù)加B.齒數(shù)zD.重合度B.變位系數(shù)xD.斜齒輪的螺旋C.分度圓直徑22. 輪齒彎曲強度訃算中的齒形系數(shù)YFa 無關(guān)。A.齒數(shù)zC.模數(shù)"I角戸23.現(xiàn)有兩個標準直齒圓柱齒輪,齒輪1：加1=3 mm、zl =25,齒輪2： m2 = 4 mm.z2=48,則它們的齒形系數(shù)oB. YFal < KFa2A. YFal > VFa2C. YFa =YFa224. 設(shè)訃一對閉式軟齒而齒輪傳動。在中心距“和傳動比i不變的條件提髙齒而接觸疲勞強度最有效的方法是oA.增大模數(shù)，相應(yīng)減少齒數(shù)B. 提高主、從動輪的齒而硬度C. 提髙加工精度D增大齒根圓角半徑25. 一對齒輪傳動

16、的接觸強度已夠，而彎曲強度不足，首先應(yīng)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(shè)訃時，當隨著選擇齒數(shù)的增多而使直徑增大時，若苴他條件相同，則齒輪的彎曲承載能力°B.成線性地增加A.成線性地減小。C.不成線性，但有所減小D. 不成線性，但有所增加27訃算一對直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞強度時，若齒形系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)和許用應(yīng)力均不相同，則應(yīng)以為訃算依據(jù)。A較小者C.片較小者I FqI Sqb與/天較大者c.黑較大者1 FaISa28. 在以下幾種工況中，齒輪傳動的齒寬系數(shù)0d可以取大些。A.對稱布置B.

17、 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戸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對于齒而硬度W350 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。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oA.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

18、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疑圓柱齒輪的公式計算，當疑齒輪的齒數(shù)、模數(shù)是錐 齒輪的oA.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)，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)oA.傳動功率B.載荷性質(zhì)C.使用壽命D.圓周速度（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

19、閉式軟齒而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(shè)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3&對于開式齒輪傳動，雖然主要失效形式是，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，齒而疲勞點蝕是由于的反復(fù)作用而產(chǎn)生的，點蝕通常首先出現(xiàn)在。40. 齒輪設(shè)計中，對閉式軟齒面?zhèn)鲃?，當直徑dl泄，一般刃選得些：對閉式硬齒而傳動，則取的齒數(shù)zh以使增大，提高輪齒的彎曲疲勞強度：對開式齒輪傳動，一般zl選得些。41. 設(shè)計圓柱齒輪傳動時，當齒輪布置時，其齒寬系數(shù)輕/可選

20、得大些。42. 對軟齒而（硬度W35OHBS）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)“力與齒輪的參數(shù)、和有關(guān)：而與無關(guān)。45. 影響齒輪齒面接觸應(yīng)力因的主要幾何參數(shù)是和:而影響其極限接觸應(yīng)力oHlim的主要因素是和o46. 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)，其齒而接觸應(yīng)力將o47. 一對齒輪傳動，若兩輪的材料、熱處理方式及許用應(yīng)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. 對直齒圓柱齒輪，齒而接觸強度已足夠，而齒根彎曲強度不足，

21、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。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(shè)計準則各是什么？英設(shè)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(shè)計中，為什么引入動載系數(shù)

22、Ki，?減小動載荷的措施有哪些？55. 一對齒輪傳動，如何判斷大、小齒輪中哪個齒而不易出現(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. 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 勞強度相等的條件又是什么？5&要設(shè)汁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(yīng)如何布置才合理？為什么？59. 設(shè)計圓柱齒輪傳動時，常取小齒輪的齒寬bl大于大齒輪的齒寬b2,為什么？在 強度計算公式中，齒寬

23、b應(yīng)代入bl還是b2?60. 齒輪傳動設(shè)il過程中，在確龍小齒輪的齒數(shù)zl和模數(shù)川時，要考慮哪些因素？（四）、分析計算題題7-62圖62.題7-62圖所示為二級直齒圓柱齒輪減速器，高速級與 低速級的傳動比相等“1 = “2 = 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(yīng)力為：1 輪：Qnh=590N/mm2：2輪：%2 = 490N/mm2：3 輪：QiJ3=580N/mm2：4輪：7hJ4 = 480N/mm2：兩級齒輪的載荷系數(shù)K、ZE、ZH、Ze均相同，其中高速級已根據(jù)接觸強度算得d =75mm,若使兩對齒輪等接觸疲勞強度，問

24、低速級小齒輪直徑J3應(yīng)為多少？附:/2K7(" + 1)b二 ZgZ Z,陽和 【65. 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：九4 = 2mm, Ml = 50, M2 = 150：第 B 對：mB = 4mm, zBl =25, zB2 = 75:其齒寬 k 小輪轉(zhuǎn)速1、 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 度髙。（五）、綜合分析題66. 某倫送帶由電機通過三級減速傳動系統(tǒng)來驅(qū)動，減速裝苣有：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

25、傳動方案布宜圖匚*r X§lv電HX一題7-66圖三.參考答案1.選擇題1 C： 2 B： 3 D： 4 D； 5 C； 6 B：7 A： 8 B： 9 C： 10 D； 11 D： 12 A：36373839齒而磨損 齒而點蝕 齒而磨損 接觸應(yīng)力輪齒折斷 接觸疲勞 彎曲疲勞齒而點蝕 彎曲疲勞 模數(shù)輪齒折斷齒而點蝕輪齒折斷 直徑（或中心距）肖線附近齒根一側(cè)13 C：14A：15 A；16 B：17C：18B；19A；20C：21B：22C；23A：24B；25B；26D：27C；28A；29B：30C：31C：32C：33B：34D；35D：2.填空題40大較少模數(shù)較少41對稱42調(diào)質(zhì)處理正火處理43提髙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分度圓直徑齒寬方齒輪材料種類齒而硬度（熱處理方式）46不變47高相等48直