第四章 齿轮传动

第四章齿轮传动§4-4 齿轮的加工和失效形式一、填空题1.4.5.6.二、判断题（X）1.用展成法加工齿轮，精度低，生产效率低，一般用于单件、小批量生产。

（仿形法（又叫成形法））（X）2.用仿形法加工街轮的生产效率高，所以在成批、大量生产中广泛采用。

（展成法）（X）3.齿面磨损多发生在闭式齿轮传动中。

（开式）（ ）4.严重的齿面点蚀会造成齿轮传动不平稳，产生噪声，从而使齿轮失去工作能力。

（X）5.齿面点蚀多发生在开式齿轮传动中。

（闭式）三、选择题1.为防止轮齿折断，应采用的方法是( C )。

A.加润滑剂B.改善工作环境C. 避免过载冲击2.齿面胶合常发生在( A ) 中。

A.高速重载的闭式齿轮传动B.高速重载的开式齿轮传动C.低速轻载的开式齿轮传动3.齿轮传动时，由于接触表面裂纹扩展，使表层上小块金属脱落，形成麻点和斑坑，这种现象称为( A )；较软轮齿的金属被熔焊在另一轮齿的齿面上，形成沟痕，这种现称为( D )。

A.齿面点蚀 B.齿面磨损 C.轮齿折断 D.齿面胶合4.开式齿轮传动-般不会发生的失效形式为(A ) A.齿面点蚀 B.齿面磨损 C.轮齿折断5.以下齿轮加工方法中，不属于展成法的是（ B ）。

A.滚齿 B.铣齿 C.磨齿四、问答题1. 齿轮轮齿的加工方法有哪两类？各适用于什么场合?答：切削加工就齿形形成的原理，可分为仿形法和展成法两种。

仿形法适用于单件、小批量生产。

展成法适用于成批、大量生产。

2. 齿轮传动中的齿面点蚀是怎样发生的?怎样避免产生点蚀现象?答：齿轮工作时，轮齿工作表面反复受到接触挤压作用，当齿面接触应力的大小和循环次数超过一定限度时，齿面会产生细微的疲劳裂纹，在相啮合轮齿的挤压下，渗入裂缝的润滑油被封闭并且油压急剧升高，促使裂纹沿表层不断扩展，最终导致齿面表层小片金属的剥落，形成斑坑，这种现象称为齿面点蚀（简称点蚀）。

提高齿面硬度和减小齿面粗糙度、选用黏度高的润滑油都有利于防止点蚀的发生。

课程名：机械设计基础 （第四章） 题型 计算题、作图题考核点：齿轮机构的尺寸计算和齿轮啮合的特性1. 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm ，z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、中心距。

(6分)解：两齿轮分度圆直径：d1=mz1=3×19=57mm d2=mz2=3×41=123mm 中心距：a=(d1+d2)/2=(57+123)/2=90mm2.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=160mm ，齿数z1=20,z2=60，求模数和分度圆直径。

(6分)解：由于a=m(z1+z2)/2 故模数m=2a/(z1+z2)=(2×160)/(20+60)=4mm 分度圆直径：d1=mz1＝4×20＝80mm d2=mz2=4×60=240mm3.已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z=25，齿顶圆直径Da=135mm ，求该齿轮的模数。

（6分）解：因正常齿制的齿顶高系数为1，Da=m(z+2)=135mm该齿轮的模数 m=135/(z+2)=135/(25+2)=5mm*4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α=20°，m=10mm,z=40，试分别求出分度圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。

(10分)解：1）分度圆直径：D=mz=10×40=400mm 压力角：α＝20°分度圆上渐开线齿廓的曲率半径：mm d 4.6820sin 2400sin 2=︒⨯==αρ 2）齿顶圆直径：Da=m(z+2)=10×(40+2)=420mm基圆直径：Db=Dcos α=400×cos20=375.877mm齿顶圆压力角：︒===--5.26420877.375cos cos 11Da Db a α 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径:mm Da a a 7.935.26sin 2420sin 2=︒==αρ*5 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮(外齿轮)的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆?什么条件下基圆小于齿根圆?(10分)解：基圆直径：Db=mzcos α齿根圆直径：Df=m(z-2h a *-2c *)=m(z －2－2×0.25)=m(z －2.5) 令基圆＞齿根圆：45.4120cos 15.2)5.2(cos =︒-<->z z m mz α 故齿数Z ＜42时，基圆直径＞齿根圆直径；Z ≥42时，基圆直径＜齿根圆直径。

齿轮传动原理
齿轮传动是一种通过齿轮之间的啮合来传输转动力和运动的机械传动方式。

它基于两个或多个齿轮的啮合，将主动轮的旋转运动转移到从动轮上，从而实现传输和变换转矩、转速的目的。

齿轮传动的基本原理是利用齿轮的齿形和齿间的啮合来传递力和运动。

在齿轮传动中，主动轮通过齿轮之间的啮合作用，将旋转运动转化为转矩，再传递给从动轮。

齿轮之间的啮合通过齿轮齿形的特殊设计来实现，即齿与齿之间的齿形要相互匹配，确保齿轮间的啮合能够顺利进行。

齿轮传动的工作原理可简单概括为：当主动轮转动时，主动齿轮的齿将从动齿轮的齿嵌入，并将力矩传递给从动齿轮。

根据齿轮的不同规格，转矩的大小和速度的变化可以通过齿数比和齿轮尺寸的设计来实现。

通过调整齿轮的组合方式和配合尺寸，可以实现对转矩和转速的需求进行调节。

齿轮传动具有稳定性高、传动效率高、传输力矩大、传动比可调等特点，广泛应用于各种机械设备中。

例如汽车、摩托车的变速器、工程机械的传动系统等。

齿轮传动还可根据需要进行组合，形成多级传动系统，以实现更大范围的速比和转矩变化。

总之，齿轮传动通过齿轮的啮合来传输转动力和运动，通过齿数比和齿轮尺寸的设计，实现对转矩和转速的调节。

它是一种稳定、高效、可靠的机械传动方式，广泛应用于各个领域。

第四章齿轮传动计算题专项训练（答案）；1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆d；2、已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主；3、有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=20；4、某传动装置中有一对渐开线；5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=2；解:144=4/2(Z1+iZ1)Z1=18Z2；d 1=4*18=72d2=4*54=216第四章齿轮传动计算题专项训练（答案）1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆da=304mm。

试计算其分度圆直径d、根圆直径df、齿距p以及齿高h。

2、已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主动齿轮转速n1=750r/mi n，中心距a=240mm，模数m=5mm。

试求从动轮转速n2，以及两齿轮齿数z1和z 2。

3、有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200， Z1=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？（2）中心距a=？（3）齿距p=？答案： n2=480 a=7 5 p=6.284、某传动装置中有一对渐开线。

标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿数z1=24，齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。

解： 78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1 +z2) 135=3/2(24+z2) z2 =66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i =66/24=2.755、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i12 =3，中心距a=144mm。

试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。

解: 144=4/2(Z1+iZ1) Z1=18 Z2=3*18=54d1=4*18 =72 d2=4*54 =216da1=72+2*4=80 ra1=(72+2*4)/2=40da2=216+2*4=224 ra2=(216+2*4)/2=112df1=72-2*1,25*4=62 rf1=(72-2*1,25*4)/2=31 df2=216-2*1,25*4=206 rf 2=(216-2*1,25*4)/2=1036、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝150mm，传动比i12=4, 小齿轮齿数Z1=20。

机械基础齿轮传动1. 简介齿轮传动是机械传动中常用的一种方式。

通过齿轮间的啮合，将动力传递给其他机械部件。

齿轮传动具有传动效率高、传动比稳定等特点，广泛应用于各种机械设备中。

2. 基本原理2.1 齿轮的分类齿轮按照齿面的形状可以分为直齿轮、斜齿轮、曲线齿轮等多种类型。

其中，直齿轮是最常见的一种类型，其齿面与齿轴平行。

斜齿轮则是齿面与齿轴呈角度，可以用来实现大范围的传动比变化。

2.2 齿轮的啮合原理齿轮传动的基本原理是齿轮之间的啮合。

当两个齿轮啮合时，齿轮上的齿将互相咬合，形成一个传递动力的系统。

通过选择合适的齿轮数量和齿轮的尺寸，可以实现不同的传动比。

2.3 传动比的计算传动比可以通过计算两个齿轮的齿数比值来确定。

传动比的计算公式如下：传动比 = 驱动齿轮的齿数 / 被动齿轮的齿数例如，如果驱动齿轮有40齿，被动齿轮有20齿，则传动比为2:1。

3. 齿轮传动的应用齿轮传动广泛应用于各种机械设备中，包括汽车、机床、重型机械等。

以下是齿轮传动的几个常见应用场景：3.1 汽车变速器汽车变速器是齿轮传动的典型应用之一。

通过改变不同齿轮之间的传动比，可以实现汽车的不同行驶速度。

例如，低速行驶时使用较小的齿轮传动比，以提供更大的扭矩和爬坡能力。

3.2 机床传动在机床上，齿轮传动被广泛用于传递动力和实现不同运动速度。

例如，齿轮传动可以将电机的高速旋转转换为工作台的低速运动，从而提供更大的精度和稳定性。

3.3 纺织机械传动纺织机械通常需要同时实现多个不同的运动方式，例如旋转、上下运动等。

齿轮传动可以根据需要实现不同的运动组合，满足纺织机械的工艺要求。

4. 齿轮传动的优缺点4.1 优点齿轮传动具有以下几个优点：•传动效率高：齿轮传动的传动效率通常在95%以上，较高的效率可以减少能量损耗。

•传动比稳定：齿轮传动通过确定齿轮的齿数来确定传动比，因此传动比较为稳定，不受外界影响。

•轴线传递能力强：齿轮传动能够传递较大的扭矩，适合传递大功率的动力。

第四章 齿轮传动部分一、选择题1．齿面接触疲劳强度计算是为了避免出现（ C ）来传递运动和动力。

A.胶合B.磨损C.点蚀D.塑性流动2．蜗杆直径加大，蜗杆传动的啮合效率（ D ）。

（难）A. 降低B.提高C.不变D. 可能降低也可能提高3．下列措施中（ D ）不利于提高轮齿的抗疲劳折断能力。

A. 减小齿面粗糙度值B. 减轻加工损伤C. 表面强化处理D. 减小齿根过渡曲线半径 4．与齿轮传动相比（D）不是蜗杆传动的优点。

A. 传动平稳，噪声小B. 传动比可以很大C. 可以自锁D. 传动效率高5. 在闭式软齿面锥齿轮减速传动中，若载荷平稳，则应以（C）作为齿轮的设计准则。

A. 齿根弯曲疲劳强度B. 齿根弯曲静强度C. 齿面接触疲劳强度D. 齿面接触静强度6. 蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止（B ）。

A. 蜗杆力学性能下降B. 润滑油变质和胶合C. 传动效率下降D. 蜗轮材料退火7．提高蜗杆传动效率的最有效措施是（B）。

A. 增加蜗轮齿数z2B. 增加蜗杆头数z1C. 减小模数mD. 增大蜗杆直径系数q8.蜗杆传动中蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢来制造，这是因为这样配对（B）。

A. 强度高B. 减摩耐磨性好C. 加工性能好D. 价格便宜9．导致蜗杆传动效率低的根本原因是（C ）。

A 蜗杆导程角过大B 蜗杆头数过多C 相对滑动速度过大D 散热措施不好10. 齿轮传动的齿面点蚀一般首先发生于齿轮啮合节线附近，是因为（ C ）。

A节线处啮合轮齿对数多齿面接触应力大B节线处啮合轮齿对数少齿面接触应力小C节线处啮合轮齿对数少齿面接触应力大D节线处啮合轮齿对数多齿面接触应力小11. 当蜗轮为主动件时要实现蜗杆传动自锁条件，应当必须满足（B ）条件。

A 蜗杆头数为1B 蜗杆导程角小于齿面当量摩擦角C 蜗杆传动比比较大时D 蜗杆导程角大于齿面当量摩擦角12．为提高闭式齿轮传动齿面接触疲劳强度，下面不正确的措施为（ D ）。

教案（首页）课堂教学安排教案（首页）教案（首页）课堂教学安排教案（首页）课堂教学安排教案（首页）教案（首页）第二章齿轮传动一、填空题（25分）1、渐开线各点的曲率半径。

基圆上各点的曲率半径为。

2、若分度圆压力角取值大于20°，对渐开线齿形及传动的影响：。

3、斜齿轮螺旋角β越大，传动传动时产生的轴向力越。

一般限制β= 。

4、对于斜齿轮，规定面上的模数和压力角为标准值。

计算该齿轮有关圆的直径尺寸，应在面上进行。

5、保证一对渐开线标准直齿圆柱齿轮连续传动的条件：。

6、范成法加工齿顶高系数ha*=0.8的短齿标准直齿圆柱齿轮，不产生根切的最少齿数为= 。

Zmin7、为了使一对相互啮合的大小齿轮的强度和寿命相接近,可采用变位齿轮,通常大齿轮采用 ,小齿轮采用。

8、齿轮的点蚀是闭式传动中轮齿的主要失效形式。

9、一对内啮合的斜齿轮，其螺旋角β1和β2的关系为。

10、齿轮轮齿的常见失效形式有、、、、。

11、直齿圆柱齿轮的三个主要参数是、和齿数。

12、直齿圆锥齿轮的模数和齿形角符合标准值。

13、齿轮精度可以用四个方面组成：、、和。

二、选择题（15分）1、渐开线上点的曲率中心在A、齿轮圆心处B、基圆圆周上C、分度圆圆周上2、一对传动的斜齿轮，若螺旋角增大，其中心距离A、增大B、减小C、不受影响3、若刀具中线与被加齿轮的分度圆相离，将加工出齿轮A、正变位B、负变位C、角度变位D、高度变位4、模数相同的标准直齿和斜齿圆柱齿轮的齿顶高A、相等B、不等C、不一定相等5、标准渐开线齿轮齿廓上，分度圆以外的压力角A、α〈20°B、α=20°C、α〉20°6、能保证一瞬时传动比恒定的传动是A、磨擦轮传动B、带传动C、链传动D、齿轮传动7、传动比大而且准确的传动有A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、蜗杆传动8、标准渐开线齿轮在上的压力角为20°。

A、分度圆B、齿根圆C、节圆D、齿顶圆9、下列关于渐开线齿轮基圆的说法中，正确的是A、基圆即齿根圆B、基圆的直径大小可以直接用游标卡尺量出C、中心距增大，基圆半径随之增大D、基圆内无渐开线10、一对标准直齿圆柱齿轮在以标准中心距安装时，两轮分度圆A、相交B、相切C、不接触11、渐开线的形状取决于的大小A、基圆B、发生线C、分度圆12、斜齿圆柱齿轮所说的螺旋角是指的螺旋角。