機械設(shè)計試題及答案第八章齒輪傳動課件

第八章齒輪傳動填空題判斷題力分析題問答題8－1齒輪傳動若按裝置型式來分類，可分為_________、_______、_______三種類型；若按使用情況分類，可分為______、______和______、_______若按齒輪材料性能及熱處理工藝的不同，可有_________、_______或________、_________之別。答案：開式、半開式、閉式；低速、高速和輕載、重載；較脆、較韌或較硬、較軟8－2齒輪輪齒的主要失效形式為_______、_________、________、_______、_______,其中________失效形式常發(fā)生在__________齒輪傳動中。答案：折斷、磨損、點蝕、膠合、塑性變形；點蝕、潤滑良好的閉式軟齒面。8－3在設(shè)計開式齒輪傳動時，一般選擇保證_______作為設(shè)計準則；對于閉式較齒面齒輪傳動，通常以保證______為主，校核其________。答案：齒根彎曲疲勞強度；齒面接觸疲勞強度；齒根彎曲疲勞強度。8－4對齒輪輪齒材料性能的基本要求為_______、________；齒輪材料的選擇原則______、_______。答案；齒面要硬，齒芯要韌；齒輪材料必須滿足工作條件的要求，應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法、熱處理和制造工藝。8－5金屬制的軟齒面齒輪，配對的兩輪齒面硬度差應(yīng)保持為______,其原因在于：在運轉(zhuǎn)過程中，較硬的小齒輪齒面對軟的大齒輪齒面有______作用，從而提高了大齒輪齒面的______。答案：30～50HBS；冷作硬化；疲勞極限。8－6在齒輪傳動的載荷計算時，由于_______、_______、_______、_______的影響,引入了載荷系數(shù)K，來計算出齒輪傳動的計算載荷。答案：原動機及工作機性能、齒輪的制造誤差、同時嚙合的齒對間載荷分布不均勻、同一齒對上載荷沿接觸線不均勻分布。8－7載荷系數(shù)K為______、_______、_______、________系數(shù)的乘積。其中，_______系數(shù)是為了計及動載荷的影響而引入的；_______系數(shù)對直齒輪傳動時，其數(shù)值等于1。8－10直齒圓柱齒輪傳動的彎曲疲勞強度計算中，引入了齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力校正系數(shù)YSa，隨著齒輪齒數(shù)的增多，YFa

的值。將_______,YSa

的值將_______。答案：減小；增大。8－11在直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算時，在小齒輪單齒對嚙合的_______所產(chǎn)生的接觸應(yīng)力為最大，但通常以節(jié)點嚙合為代表進行齒面接觸強度計算，其原因是_______。答案：最低點；按單齒對嚙合的最低點所計算出的接觸應(yīng)力與按節(jié)點嚙合計得的接觸應(yīng)力極為相近，為了計算方便，故按節(jié)點嚙合為代表計算齒面接觸強度。8－12直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算的基本公式為H=ZEPca/其中，1/為________,它的值與_______、________、________有關(guān)。答案：綜合曲率；分度圓直徑、壓力角、齒數(shù)比。8－13作用于斜齒圓柱齒輪齒面上的法向載荷Fn可分解為________、_______、________三個分力；對于主動齒輪，三個分力的方向判定法則為_________;力的大小與齒輪的________、________、________、________、_______、________參數(shù)有關(guān)。答案：徑向力Fr、圓周力Ft、軸向力Fa；徑向力Fr1的方向指向軸心，圓周力Ft1切于分度圓且與其轉(zhuǎn)動方向相反，若齒輪為右旋則用右手定則、若齒輪為左旋則用左手定則來判定軸向力Fa1；的方向；力的大小與齒輪所傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、分度圓直徑、法向壓力角、螺旋角有關(guān)。8－14斜齒圓柱齒輪傳動嚙合線總長與直齒圓柱齒輪傳動嚙合線長的區(qū)別是______可用______作為斜齒圓柱齒輪傳動嚙合線總長的代表值。答案：直齒圓柱齒輪傳動的嚙合線長等于齒寬而斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合線總長一般是變動的；ba/cosb。

8—15斜齒圓柱齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強度計算特點是______

答案：斜齒輪的計算載荷比直齒輪多計入一個多數(shù)a、還應(yīng)計入螺旋角影響系數(shù)Y、并參照直齒圓柱齒輪傳動的彎曲疲勞強度計算公式。8－16斜齒圓柱齒輪的節(jié)點處的法面曲率半徑n與端面曲率半徑t的關(guān)系是_______,在綜合曲率計算時，使用的是______曲率半徑。答案：n=t/cosb；法面。8－17斜齒圓柱齒輪傳動齒面的接觸疲勞強度應(yīng)取決于_______,實用的許用接觸應(yīng)力約可取為________。答案：大、小齒輪；[]H=（[]H1+[]H2）/28－18直齒圓錐齒輪傳動以_______端參數(shù)為標準值。在強度計算時，以______作為計算的依據(jù)。答案；大端；齒寬中點處的當量齒輪。8－19直齒圓錐齒輪的當量齒輪齒數(shù)與圓錐齒輪齒數(shù)的關(guān)系為_______,當量齒輪的齒數(shù)比與原來的圓錐齒輪的齒數(shù)比的關(guān)系是_______,當量齒輪的齒數(shù)應(yīng)大于_______。答案：ZV=Z/COS；uV=u2直齒圓柱齒輪的根切齒數(shù)。答案：平均分度圓處的當量齒輪；圓錐齒輪；當量齒輪。8－23變位齒輪傳動的受力分析與強度計算和標準齒輪傳動_______;進行彎曲疲勞強度計算，_______標準齒輪傳動的公式；在一定的齒數(shù)范圍內(nèi)，對齒輪采取正變位修正，可_______輪齒的彎曲疲勞強度；對變位系數(shù)為0的高度變位齒輪，輪齒的接觸強度_______,對變位系數(shù)不為0的角度變位齒輪傳動，輪齒的接觸強度是_______的，并由_______來體現(xiàn)。答案：一樣；仍沿用；提高；不變；變化的；區(qū)域系數(shù)。8－24齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)有_______、_______、_______,可由設(shè)計者選擇；其中_______規(guī)定為標準值，________有取值范圍，_______規(guī)定薦用值。答案：壓力角a、小齒輪齒數(shù)z1、齒寬系數(shù)d

；壓力角a；小齒輪齒數(shù)z1

；齒寬系數(shù)d

。8－25若保持齒輪傳動的中心距a不變，增加齒數(shù)的好處為______、_______、______、______;對閉式齒輪傳動，小齒輪的齒數(shù)可取為______；對開齒輪傳動，小齒輪的齒數(shù)可取為_______。8－22直齒圓錐齒輪的齒面接觸疲勞強度仍按_______計算，工作齒寬即為_______的齒寬，其綜合曲率計算時使用的是_______的曲單半徑。答案：增大重疊系數(shù)，改善傳動的平穩(wěn)性，減小模數(shù)、降低齒高、減小滑動速度、減小膠合的可能性，減少金屬切削用量、降低制造費用，提高齒面接觸疲勞強度；z1=2040;z1=1720。8－26齒輪的材料和熱處理方法選定之后，其極限應(yīng)力值均有上、下極限值，設(shè)計者在選用時一般取其_______；當齒輪上的應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力時，則其極限應(yīng)力值應(yīng)為所查取值的_______。答案：中偏下值；70％。8－27齒輪傳動的精度等級由_______、_______、______三種精度組成；其______是指傳遞運動的準確程度，_______是指齒輪傳動的平穩(wěn)程度，______是指實際接觸程度。答案：運動精度、工作平穩(wěn)性精度、接觸精度；運動精度；工作平穩(wěn)性精度；接觸精度。8－28應(yīng)根據(jù)齒輪傳動的______、_______、_______、_______、______、______來選擇精度等級。答案：用途、工作條件、傳遞的功率、圓周速度、其它技術(shù)要求、并以主要的精度要求。8－29齒輪的制造精度及傳動精度由規(guī)定的精度等級和齒側(cè)間隙決定。在嚙合齒對的齒厚與齒間留有適當?shù)膫?cè)隙的原因是______、_______留側(cè)隙的原則是______、______、_____。答案：為防止嚙合輪齒卡死、在嚙合輪齒之間存留潤滑劑等；對高速、高溫、重載工作的齒輪傳動，應(yīng)留有較大的間隙；一般齒輪傳動留有中等大小的間隙；經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速不高的齒輪傳動應(yīng)留有較小的間隙。8－30代號7—6—5FKJB179—83表示_______齒輪精度，7表示_______,6表示______,5表示_______,FK表示_______;代號6EKJB179—83則表示______。答案：漸開線圓柱齒輪；運動精度為7級；工作平穩(wěn)性精度為6級；接觸精度為5級；齒厚的上偏差和下偏差；漸開線圓柱齒輪的三種精度均為6級，齒厚的上偏差和下偏差為EK。8－31代號6DcJB180—60表示________。答案：一般的圓錐齒輪傳動的三種精度均為6級，其側(cè)隙結(jié)合形式為DC。8—36曲齒圓錐齒輪傳動有_______、_______等，其中______平均分度圓處的輪齒螺旋角m為0（零度弧齒圓錐齒輪）者多用來取代直齒圓錐齒輪傳動。答案：圓弧齒（格里森制齒輪）、長幅外擺線齒（奧里康制齒輪）；圓弧齒。8－37汽車、拖拉機、機床的變速箱中應(yīng)選用哪種齒輪？（1）直齒圓柱齒輪；（2）斜齒圓柱齒輪；（3）人字齒圓柱齒輪；（4）圓弧齒齒輪。答案：直齒圓柱齒輪。〔在變速箱中，一根軸上常有幾個齒輪，有的齒輪還要在軸上滑移（滑移齒輪），來達到變速的目的」8－38一生產(chǎn)塑料薄膜機器中的平行軸齒輪傳動。已知傳遞動力較大，速度不高，要求運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在安裝齒輪的軸的兩端采用兩個滾針軸承支承，該齒輪傳動宜選下列哪種齒輪？（l）直齒圓柱齒輪；（2）斜齒圓柱齒輪；（3）人字齒圓柱齒輪；（4）直齒圓錐齒輪。答案：人字齒圓柱齒輪。8－39鏈傳動、直齒圓柱齒輪傳動、直齒圓錐齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、人字齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓錐齒輪傳動、曲齒圓錐齒輪傳動、螺旋齒輪傳動、蝸桿傳動中，有幾種傳動可以用在兩軸平行的場合？（1）一種；（2）二種；（3）三種；（4）四種；（5）五種。答案：四種。8－40對齒面硬度HBS＜=350的閉式鋼制齒輪傳動，主要失效形式是下列形式中的哪種？（l）輪齒折斷；（2）點蝕；（3）齒面磨損；（4）齒面膠合；（5）齒面塑性變形。答案：點蝕。

8－41開式齒輪傳動的主要失效形式是下面所列失效中的哪種？（l）輪齒折斷；（2）點蝕；（3）齒面磨損；（4）齒面膠合；（5）齒面塑性變形。答案：齒面磨損。8—42高速重載齒輪傳動中，當散熱條件不良時，齒輪傳動的主要失效形式是下列失效中的哪種？（1）輪齒折斷；（2）點蝕；（3）齒面磨損；（4）齒面膠合；（5）齒面塑性變形。答案：齒面膠合8一43雙向運轉(zhuǎn)的硬齒面閉式齒輪傳動，其主要失效形式為下列哪種？（1）輪齒折斷；（2）點蝕；（3）齒面磨損；（4）齒面膠合；（5）齒面塑性變形。答案：輪齒折斷。8－44在閉式軟齒面齒輪傳動中，輪齒的點蝕通常發(fā)生在哪種部位？（1）齒頂部分；（2）齒根部分；（3）節(jié)線上；（4）靠近節(jié)線的齒頂部分；（5）靠近節(jié)線的齒根部分。答案：靠近節(jié)線的齒根部分。答案：按齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度分別計算，取設(shè)計結(jié)果中較大者。8－48對于開式齒輪傳動，設(shè)計時，應(yīng)遵循下列哪種設(shè)計準則？（1）只保證齒根彎曲疲勞強度；（2）只保證齒面接觸疲勞強度；（3）以保證齒面接觸疲勞強度為主，校核齒根彎曲疲勞強度。答案：只保證齒根彎曲疲勞強度。8—49在計算精度為7、8、9級的齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強度時，把輪齒看作一懸臂梁，假定全部載荷作用在輪齒哪個部位？（1）齒根處；（2）節(jié)圓處；（3）齒頂處；（4）任何部位。答案：齒頂處8－50對于齒面硬度HBS＜350的齒輪傳動，選取齒面硬度時，大、小齒輪的齒面硬度應(yīng)保持下列哪種關(guān)系？（1）HBS1

＜HBS2（2）HBS1＝HBS2（3）HBS1＞HBS2（下標1表示小齒輪，2表示大齒輪）答案：HBS1＞HBS2。8－51對于軟齒面的齒輪傳動，當采用同一種鋼材制造時，一般采用下列哪種熱處理方法？（1）小齒輪淬火，大齒輪調(diào)質(zhì)；（2）小齒輪淬火，大齒輪常化；（3）小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪?；唬?）小齒輪?；?，大齒輪調(diào)質(zhì)。答案：小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪常化8—52齒輪傳動的載荷系數(shù)中，動載荷系數(shù)KV與下列哪些因素有關(guān)？（1）齒數(shù)；（2）模數(shù)；（3）轉(zhuǎn)速；（4）齒輪寬度；（5）端面重合度；（6）齒面粗糙度；（7）齒輪制造精度；（8）齒輪布置形式。答案：齒數(shù);模數(shù)；轉(zhuǎn)速；齒輪制造精度8－53有A、B兩對圓柱齒輪傳動，四周速度相等，A對齒輪的制造精度為6級，B對齒輪為8級，試問它們的動載荷系數(shù)應(yīng)為下列的哪種關(guān)系？答案：8－54齒輪傳動的載荷系數(shù)中，載荷分布不均勻系數(shù)K與下列哪些因素有關(guān)？（1）齒數(shù)；（2）模數(shù)；（3）轉(zhuǎn)速；（4）齒輪寬度；（5）端面重合度；（6）齒面硬度；（7）齒面粗糙度；（8）制造精度；（9）齒輪布置形式；（10）齒輪的結(jié)構(gòu)形式。答案：齒數(shù)；模數(shù)；齒輪寬度；齒面硬度、齒輪布置形式。8－55A、B兩對圓柱齒輪傳動，已知A對齒輪軸的剛性好，B對齒輪軸的剛性差，則面對齒輪的載荷分布不均勻系數(shù)，有何種關(guān)系？答案：8－56有A、B兩對圓柱齒輪傳動，A對齒輪為軟齒面，B對齒輪為硬齒面，且兩對齒輪的齒寬系數(shù)及布置形式都一樣，兩對齒輪的載荷分布不均勻系數(shù)，有何種關(guān)系？(1)KA>KB(2)KA=KB(3)KA<KB答案：KA<KB8－57有一對懸臂布置的鑄鐵直齒圓柱齒輪傳動，已知齒輪的模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1＝40，z2＝50，齒寬B＝32，該傳動的載荷分布不均勻系數(shù)KH為下列數(shù)值中的哪一個值？（1）1．22；（2）1．18；（3）1．122（4）1．08答案：1.12。8－61為減小載荷分布不均勻系數(shù)K，可采用下列哪種措施？（1）將輪齒加工成鼓形；（2）將兩齒輪做成變位齒輪；（3）將輪齒的齒頂修緣。答案：將輪齒加工成鼓形8—62標準直齒圓柱齒輪傳動，作用于齒面的法向載荷Fn，可分解為徑向力Fr和圓周力Ft，試問一對齒輪中哪個齒輪的圓周力Ft與其轉(zhuǎn)動方向相同？（1）主動齒輪；（2）被動齒輪；（3）兩個齒輪均可。答案：被動齒輪8－63可用徑向力Fr和圓周力Ft來表示標準直齒圓柱齒輪傳動的受力情況，試問Fr與下列參數(shù)中的哪些參數(shù)有關(guān)？（l）齒輪寬度；（2）所傳遞的功率；（3）轉(zhuǎn)速；（4）模數(shù)；（5）齒數(shù)；（6）傳動比；（7）壓力角；（8）載荷系數(shù)；（9）齒形系數(shù)；（10）應(yīng)力校正系數(shù)。答案：所傳遞的功率；轉(zhuǎn)速；模數(shù)；齒數(shù)，壓力角8－64在標準直齒圓柱齒輪的輪齒齒根彎曲疲勞強度計算時，需查取齒形系數(shù)YFa，試問齒形系數(shù)YFa。與下列哪個參數(shù)有關(guān)？（1）模數(shù)；（2）齒數(shù)；（3）齒寬系數(shù)。答案：齒數(shù)8—65有A、B、C三個標準直齒圓柱齒輪，已知齒數(shù)ZA＝20，ZB＝40，ZC＝60；模數(shù)mA＝2mm，mB＝4mm，mC＝3mm，它們的齒形系數(shù)哪個最大？(1)YA(2)YB(3)YC答案：YA

8－66有A、B、C三個標準直齒圓柱齒輪，已知齒數(shù)ZA

＝40，ZB

＝40，ZC

＝40，模數(shù)mA

＝2mm，mB

＝4mm，mC

＝3mm，它們的應(yīng)力校正系數(shù)為下列哪種關(guān)系？(1)YSaA<YSaB>YSaC(2)YSaA=YSaB=YSaC(3)YSaA>YSaB>YSaC答案：YSaA=YSaB=YSaC8－67一對標準直齒圓柱齒輪傳動，其它條件都一樣，只是將小齒輪的寬度很高1倍，則小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力F與原來的F有下列哪種關(guān)系？（1）

F=2

F（2）

F=

F（3）

F略大于1/2

F（4）

F略小于1/4

F答案：

F略大于1/2

F8—68有一個標準直齒圓柱齒輪傳動，在傳遞扭矩、中心距、齒寬不變的情況下，將齒輪的齒數(shù)增加1倍，則齒根彎曲應(yīng)力

F與原來的

F有哪種關(guān)系？（1）

F=2

F（2）

F=

F（3）

F=1/2

F（4）

F接近于2

F（5）

F接近于

F（6）

F接近于1/2

F答案：

F接近于1/2

F8－69一對直齒圓柱齒輪，其它條件均不變，若將傳遞扭矩增加1倍，其齒根彎曲應(yīng)力將為原來的幾倍？（1）0．5倍；（2）五倍；（3）2倍；（4）4倍。答案：2倍8－70一對齒輪嚙合組成齒輪傳動，已知Z1＜Z2。，其齒根彎曲應(yīng)力有什么關(guān)系？其齒面接觸應(yīng)力有什么關(guān)系？(1)F1>F2(2)F1=F2(3)F1<F2(4)H1>H2(5)H1=H2(6)H1<H2答案：F1>F2;H1=H28－74對于斜齒輪傳動，齒對嚙合時，其接觸線長與齒寬有什么關(guān)系？（1）等于齒寬；（2）小于齒寬；（3）大于齒寬答案：大于齒寬。8－75在斜齒圓柱齒輪傳動中，其齒根彎曲應(yīng)力與下列哪些參數(shù)有關(guān)？（1）法面模數(shù)；（2）端面模數(shù)；（3）法面壓力角；（4）端面壓力角；（5）齒數(shù)；（6）齒輪寬度；（7）螺旋角；（8）縱向重合度；（9）端面重合度；（10）齒數(shù)比。答案：法面模數(shù)；齒數(shù)；齒輪寬度；螺旋角；縱向重合度；8—76斜齒圓柱齒輪傳動中，在進齒面接觸疲勞強度計算時，其綜合曲率1/與下列哪些參數(shù)有關(guān)？（1）模數(shù)；（2）齒數(shù)；（3）壓力角；（4）齒輪寬度；（5）螺旋角；（6）端面重合度；（7）齒數(shù)比；（8）當量齒輪的齒數(shù)。答案：模數(shù)；齒數(shù)；壓力角；螺旋角；齒數(shù)比8－77斜齒圓柱齒輪傳動，其齒輪的螺旋角取得越大，傳動的平穩(wěn)性將如何變化？（1）降低。（2）不變；（3）提高答案：不變。8－78斜齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度應(yīng)取決于哪種情況？（1）取決于小齒輪，（2）取決于大齒輪；（3）取決于大、小齒輪；（4）與大、小齒輪無關(guān)。答案：取決于大、小齒輪8－79直齒圓錐齒輪傳動以何處的參數(shù)為標準值？（l）小端參數(shù)；（2）平均分度國處參數(shù)；（3）大端參數(shù)。答案：大端參數(shù)8－80直齒圓錐齒輪傳動的齒寬系數(shù)為哪兩個參數(shù)的比值？（l）齒輪寬度與分度圓直徑；（2）齒輪寬度與平均分度圓直徑；（3）齒輪寬度與錐距。答案：齒輪寬度與雅距。

8—86既在變位齒輪傳動中，若采用正變位，對齒輪的彎曲強度將起什么作用？（1）降低彎曲強度；（2）彎曲強度不變；（3）彎曲強度提高答案：彎曲強度提高。8－87在變位齒輪傳動中，若使輪齒的接觸強度保持不變，試問應(yīng)采用哪種變位方法？（l）高度變位（x＝0）；（2）x

0的角度變位；（3）兩者均可。答案：x

＝0的高度變位。8—88對于x

0的角度變位齒輪，齒面接觸強度的變化由下列哪個參數(shù)來體現(xiàn)（1）齒輪材料的彈性影響系數(shù)ZE；（2）區(qū)域系數(shù)ZH

；（3）齒寬系數(shù)d；（4）齒輪的端面重合度。答案：區(qū)域系數(shù)。8－89在設(shè)計軋鋼機的低速機齒輪傳動時，應(yīng)以哪種精度為主？（l）運動精度；（2）工作平穩(wěn)性精度；（3）接觸精度。答案：接觸精度。8－90設(shè)計齒輪傳動時，若要提高輪齒的齒根彎曲疲勞強度，在設(shè)計公式中應(yīng)代人哪個數(shù)值？8－91有一閉式齒輪傳動，齒輪的圓周速度為20m／s，應(yīng)采用哪種潤滑方式？（1）人工作周期性潤滑；（2）浸油潤滑；（3）噴油潤滑答案：噴油潤滑。8－92分析圖中齒輪2的圓周力的方向。（1）當齒輪1為主動輪時。（2）當齒輪2為主動輪時。齒輪1、2、3均為標準直齒圓柱齒輪。

解：（1）當齒輪1為主動輪時［圖8－1（a）〕，其轉(zhuǎn)動方向為順時針；齒輪2為被動輪，其轉(zhuǎn)動方向為逆時針。Ft1的方向與其轉(zhuǎn)動方向相反，F(xiàn)t2的方向與Ft1的方向相反，F(xiàn)t3與Ft2方向相反。

（2）當齒輪2為主動輪時〔圖8－1（b）,齒輪2的轉(zhuǎn)動方向為逆時針，F(xiàn)t2的方向與轉(zhuǎn)動方向相反，F(xiàn)t1、Ft3的方向均與Ft2的方向相反。從圖中可看出：Ft3方向未變。8—94圖為斜齒圓柱齒輪二級傳動示意圖，已知齒輪1為左旋齒輪，其轉(zhuǎn)動方向如圖所示；動力傳遞路線為齒輪1齒輪2齒輪3齒輪4。設(shè)計時，Ⅱ軸上的軸向力應(yīng)互相抵消一部分。試求：（1）齒輪2、3、4的螺旋線方向。（2）用Ft、Ft、Fa來表示齒輪1、2、3、4的受力情況。解：首先根據(jù)n1的方向把n2

、n3的方向標出。然后從齒輪1開始，得出齒輪2應(yīng)為右旋斜齒輪；利用左手定則求出Fa1、Fr1指向軸心，F(xiàn)a2與n1方向相反；Fr1=－Fr2，F(xiàn)t1=－Ft2，F(xiàn)a1=－Fa2由題意可知，Ⅱ軸上齒輪2和齒輪3的軸向力方向相反，即Fa2=－Fa3；由此可求得Fa3的方向。由Fa3的方向和轉(zhuǎn)動方向n2可判定出齒輪3為右旋斜齒輪，則齒輪4為左旋斜齒輪。由前述的方法判定出Fr3

、Fa3

、Ft3和Fr4、Fa34、Ft4。8—95用有如圖所示的二級齒輪傳動的減速器。動力傳遞路線為小直齒圓錐齒輪1大直齒圓錐齒輪2斜齒輪3斜齒輪4。已知齒輪1的轉(zhuǎn)動方向n1，要求Ⅱ軸上齒輪2和齒輪3的軸向力互相抵消一部分。試求：（1）齒輪3、齒輪4的轉(zhuǎn)動方向和螺旋線方向。（2）用Fr、Ft1、Fa三個分力來表示齒輪1、2、3、4的受力情況。解：根據(jù)n1標注出n2、n3的方向。從齒輪1開始進行力分析：徑向力Fr指向其軸心；圓周力Ft1切于平均分度圓且與n1方向相反，軸向力Fa1；指向大端。由Ft1=Ft2、Fr1=Fa2、Fa1=Fr2關(guān)系，標出Fr2、Fa2、

Ft2的方向。根據(jù)Ⅱ軸上齒輪2和齒輪3的軸向力互相抵消，即方向相反，由此可知Fa3的方向（Fa3＝－Fa2）；根據(jù)Fa3的方向和n2的方向，用右手定則判定出齒輪3為右旋斜齒輪，齒輪4應(yīng)為左旋斜齒輪。對于齒輪3，其徑向力Fr3指向軸心，圓周力Ft3切于分度圓且與n2方向相反；根據(jù)Fr3=Fr4、Ft3=Ft4、Fa1=Fa4的關(guān)系，標出Fr4、Ft4、Fa4的方向?！纠?－1】試設(shè)計一帶式運輸機的減速器高速級齒輪傳動。已知：此減速器為二級標準直齒圓柱齒輪傳動，功率p1=5kw，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min；齒數(shù)比u＝4.8。該機器每日兩班工作（每班8h），工作壽命15年（每年300個工作日）。帶式運輸機工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。解:分析題意可知：本題為閉式標準直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算。通過此題掌握設(shè)計程序與步驟、正確地選用設(shè)計準則、設(shè)計參數(shù)和有關(guān)數(shù)據(jù)1．選定精度等級、材料及齒數(shù)（l）由于運輸機為一般機器，速度不高，故齒輪選用8級精度。（2）由機器的用途和工作條件，選用便于制造且價格便宜的材料，齒輪選用軟齒面；由表10－1選小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），HBS1＝240；大齒輪材料為45鋼（常化），HBS2=200

（3）選取小齒輪齒數(shù)z1=24［閉式齒輪傳動〕；大齒輪齒數(shù)Z2＝uZ1＝4．8X24＝115。此齒輪傳動為軟齒面閉式齒輪傳動，故其設(shè)計準則為“按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，然后校核該傳動的齒根彎曲疲勞強度”。2．按齒面接觸疲勞強度設(shè)計設(shè)計公式為（1）確定上式中的各數(shù)值：初選載荷系數(shù)Kt=1·3；小齒輪傳遞的扭矩為T1=95.5×105p1/n1=95.5×105×5/960=4980.0N·mm選取齒寬系數(shù)d=0.8。查表10－4得ZE＝189．8MPa1/2［均為鍛鋼」；由圖10－23（C）查得H1lin＝590MPa；由圖10－23（b）查得H2lin=470MPa；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N1=60njLh=60×960×1×(2×8×300×15)=41.4×108由圖10－21查得KHN1=1；KHN2=1。計算接觸疲勞許用應(yīng)力（取失效概率為1％）。取安全系數(shù)S＝1，由公式（10－12）得（2）計算小齒輪分度圓直徑d1t（3）計算圓周速度：（4）計算載荷系數(shù)查圖10－8（a）得KV=1．08；因系直齒圓柱齒輪，取從Ka=1；由表10－2查得KA＝1；由圖10－14查得KH=1.12；所以載荷系數(shù)為（5）校正分度圓直徑。因計算載荷系數(shù)與初選載荷系數(shù)有差別。所以（6）計算模數(shù)：取m為標準值，m＝2.5mm（7）計算分度圓直徑：（8）計算中心距：（9）計算齒輪寬度圓整，取B2=50mm,B1=55mm公式

3．校核齒根彎曲疲勞強度校核公式為（l）確定公式中各參數(shù)值：圓周力為查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：查表10－3得查彎曲疲勞極限和壽命系數(shù)：由圖10－22（C）查得F1lin=450MPa；由圖16－22（b）查得F2lin

＝390MPa；由圖10－20查得KFN1=KFN2=1計算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝SF＝1.4，則（2）校核計算：［上述計算中，b＝50mm，而不是B2=55mm，是按最不利情況來計算彎曲應(yīng)力的；其原因是當b變小時、F變大。在計算F2時也可用校核式」4．結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計從略?！纠?－2】設(shè)計一用電動機驅(qū)動的篩砂機的開式直齒圓柱齒輪傳動，小齒輪為懸臂裝置（如圖10－14中的2所示），已知驅(qū)動所需轉(zhuǎn)矩為9400N·m；被動齒輪的轉(zhuǎn)速為16．4r/min，齒數(shù)比u＝2．53，一班制工作，壽命為8年（每年300個工作日）。解：［根據(jù)題意，此問題是開式直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計。在選擇設(shè)計準則時，只保證齒根彎曲疲勞強度，不再校核其齒面接觸疲勞強度，切記不要選錯了設(shè)計準則］1．選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)（l）由于篩砂機轉(zhuǎn)速低，故齒輪用9級精度。（2）該開式齒輪傳動應(yīng)使用價格便宜的材料。由表10－1，選用小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），HBS1＝240；大齒輪材料為45鋼（常化），HBS2＝200。〔齒輪材料也可采鑄鐵或球墨鑄鐵]

（3）開式齒輪傳動小齒輪不宜選用過多的齒數(shù)，一般可取Z1=17～20。故選用Z1＝20。則大齒輪的齒數(shù)Z2＝uZ1

＝2．53X20＝50．6。圓整，Z2=51。2．按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計設(shè)計公式為（1）初選載荷系數(shù)kt=1．2。（2）轉(zhuǎn)矩換算單位：T1

＝9400N·m＝9400000N·mm（3）選取齒寬系數(shù)。因小齒輪為懸臂裝置，由表10－5得知d=0.4～0.6,選取d=0.5（4）查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)。由表10－3查得（5）查取彎曲疲勞強度極限。由圖10－22（C）查得，F(xiàn)1lin＝450MPa；由圖10－22（b）查得，F(xiàn)2lin

＝390MPa。（6）查取壽命系數(shù)。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1jLh=60×(16.4×2.53)×1×(1×8×300×8)=4.78×107由圖10—20查得（7）選取彎曲疲勞強度安全系數(shù)：（8）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力（9）計算、比較[]F/YFa·YSa值將兩者中較小者代人設(shè)計公式中（即把[]F2/YFa2·YSa2

）代人設(shè)計公式）（10）計算模數(shù)：圓整，取mt＝12mm。3．計算實際載荷系數(shù)（1）計算圓周速度（2）計算載荷系數(shù)。vz1/100=0.52×20/100=0.104m/s由圖10－8（a）查得，KV=1.01；因是直齒圓柱齒輪，取Ka=1；由圖10－14查得，KF=1.3;由表10－2變得，KA＝1．25（篩砂機為不均勻加料機器）。4．修正模數(shù)5．幾何尺寸計算,計算從略。6．結(jié)構(gòu)設(shè)計,計算從略?！纠?－3]設(shè)計小型航空發(fā)動機中的一斜齒圓柱齒輪傳動，已知P1＝130kw，n1＝11640r/min，z1＝23，Z2=73，壽命Lh＝100h，小齒輪作懸臂布置（如圖10－14中的1所示），工作情況系數(shù)KA＝1.25。解：1．選擇材料、精度及參數(shù)（l）選取齒輪的材料、熱處理方法及齒面硬度?？紤]到此齒輪傳動傳遞功率大，且又使用在航空發(fā)動機中，所以采用閉式傳動，且大、小齒輪均選用硬齒面。由表10－1選得大、小齒輪的材料均為18CrMnTi合金鋼，并摻碳、表面淬火，齒面硬度為HRC55～60。（2）選取精度等級。因采用表面淬火，輪齒變形不大，查表10－7，選用8級精度（JB179－83）。（3）計算齒數(shù)比：

u＝Z2/Z1＝73／23＝3．17（4）初選螺旋角=112．按齒面接觸疲勞強度設(shè)計設(shè)計公式為（1）確定公式內(nèi)各參數(shù)值：初選Kt＝1.8由圖10—28查得a1＝0．78，a2

＝0.88，則

a＝a1+a2=0．78+0.88=1.66計算轉(zhuǎn)矩因大、小齒輪皆為硬齒面，小齒輪作懸臂布置，由表10－5，查得d=0.4～0.6，選取d=0.5選取區(qū)域系數(shù)。由圖10－32，選取ZH＝2．46。選取彈性影響系數(shù)。由表10－4，選取［鍛鋼對鍛鋼］查取大、小齒輪的接觸疲勞極限。由圖10－23，查得

H1lin=1500MPa＝

H2lin

［按齒面硬度HRC＝60計]。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：查取壽命系數(shù)。由圖10－21查得，KHN1＝1．02，KHN1

＝1．07［不允許出現(xiàn)點蝕，使用曲線2〕。選取疲勞強度安全系數(shù)S＝l計算接觸疲勞許用應(yīng)力：（2）計算：計算小齒輪分度圓直徑d1t：計算圓周速度:計算載荷系數(shù)由已知條件得，KA=1.25；按查圖10－8（b）得，KV=1．37；由圖10－14查得，KH＝1．5；由圖10－10，查得KHA＝1．08。則與初選Kt相差較大，故對K1t修正計算法面模數(shù)：3．按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計設(shè)計公式為（l）確定公式中各參數(shù)值：計算載荷系數(shù)：由圖10－14查得KF=1．9；由下式計算出KFa即計算縱向重合度

，查取螺旋角影響系數(shù)Y

：查圖10－30，得Y

＝0．94計算當量齒數(shù)：查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：由表10－3查得查取彎曲疲勞強度極限和壽命系數(shù)。由圖10－22查得，

F1lin＝

F2lin

＝900MPa：查圖10—20得，KFN1＝KFN2

＝1。計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1．4，則計算YFaYSa/[]F值并加以比較：（2）計算：計算法面模數(shù)對比計算結(jié)果，由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)，故取mn＝2．4mm。將法面模數(shù)圓整為mn＝2.5mm計算中心距：圓整a＝122mm。按圓整后的中心距計算螺旋角：值變化不大，故參數(shù)。a、Ka、ZH不必修正計算分度圓直徑：計算齒輪寬度：圓整，取2=30mm,1=35mm4．結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計從略。8－96校核一對直齒圓錐齒輪傳動所能傳遞的最大功率p1。已知：z1=18，z2＝36,m＝2mm，b＝13mm，n1＝930r／min；由電動機驅(qū)動，單向轉(zhuǎn)動，載荷平穩(wěn)，工作壽命為24000h；齒輪材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，HBS1＝260，大齒輪?；?，HBS2＝210，制造精度等級為8級，小齒輪懸臂布置。解：1．傳動參數(shù)及幾何尺寸計算（1）齒數(shù)比：（2）分度圓錐角：（3）大端分度圓直徑：（4）錐距：（5）齒寬系數(shù)：（6）平均分度圓直徑：（7）全齒高：（8）當量齒數(shù)：2．接接觸疲勞強度計算所傳遞的功率（1）確定載荷系數(shù)。因載荷平穩(wěn)，查表10－2，KA＝1;因：可用公式計算得查圖10－15，KH=1。12則（2）確定許用接觸應(yīng)力；計算接觸疲勞強度極限：計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。查圖10－21，取KHN1=KHN2=1，取S=1計算許用應(yīng)力：確定彈性影響系數(shù)：查表10－4，取確定區(qū)域系數(shù)：取ZH＝2．（3）計算傳遞扭矩與功率。由校核式變換為3．按彎曲疲勞強度計算所傳遞的功率（1）確定載荷系數(shù)。查圖10－15，KF＝1．15，則（3）確定許用彎曲應(yīng)力：計算極限應(yīng)力：確定壽命系數(shù)。查圖10－2O，取KFN1=KFN2=1，取疲勞強度安全系數(shù)SF1=SF