()齿轮传动效率及齿轮疲劳实验(文档)

目录一．绪论 (1)二．拟定传动方案及相关参数 (3)1.机构简图的确定 (3)2.齿形与精度 (3)3.齿轮材料及其性能 (4)三．设计计算 (4)1．配齿数 (4)2．初步计算齿轮主要参数 (5)3．几何尺寸计算 (8)4．重合度计算 (9)四．太阳轮的强度计算及强度校核 (10)1.强度计算 (10)（1）外载荷 (12)（2）危险截面的弯矩和轴向力 (12)2.疲劳强度校核 (14)（1）齿面接触疲劳强度 (14)（2）齿根弯曲疲劳强度 (18)3.安全系数校核 (21)五．零件图和装配图 (25)六．参考文献 (26)一．绪论渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷，以使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等，因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。

渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多，按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等，其中的字母表示:N—内啮合，W—外啮合，G—内外啮合公用行星齿轮，ZU—锥齿轮。

NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:1、重量轻、体积小。

在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上，体积缩小1/2—1/3;2、传动效率高;3、传动功率范围大，可由小于1千瓦到上万千瓦，且功率越大优点越突出，经济效益越高;4、装配型式多样，适用性广，运转平稳，噪音小;5、外齿轮为6级精度，内齿轮为7级精度，使用寿命一般均在十年以上。

因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。

NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时，带动太阳轮回转，再带动行星轮转动，由于内齿圈固定不动，便驱动行星架作输出运动，行星轮在行星架上既作自转又作公转，以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。

《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。

思考题0-1什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。

0-2什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧根，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。

0-3本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1机械设计的内容和一般程序是什么？1-2机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限SN如何计算？说明寿命系数K N的意义。

1-9材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz）,接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。

实验三带传动及齿轮传动效率实验一、实验目的1、观察带传动弹性滑动与打滑现象；2、了解带的初拉力、带速等参数的改变对带传动能力的影响；3、掌握摆动式电机的转矩、扭矩、转速差及带传动效率的基本测量方法。

4、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点及测定齿轮传动效率的方法。

5、通过改变载荷，测出不同载荷下的传动效率和功率。

二、实验内容1、测定不同初拉力下实验带的弹性滑动曲线（ε-F曲线）和效率曲线（η-F曲线）。

2、测定齿轮传动效率，输出T1-T9关系曲线及η-T9曲线。

其中：T1为轮系输入扭矩（即电机输出扭矩）；T9为封闭扭矩（即载荷扭矩）；η为齿轮传动效率。

三、实验仪器DCSⅡ型带传动测试系统CLS－II型齿轮传动效率测试系统四、实验原理1、带传动测试系统原理（1）调速和加载主动电机的直流电源由可控硅整流装置供给，转动电位器可改变可控硅控制角，提供给主动电机电枢不同的端电压，以实现无级调节电机转速。

本实验台中设计了粗调和细调两个电位器。

可精确的调节主动电机的转速值。

加载是通过改变发电机激磁电压实现的。

逐个按动实验台操作面上的“加载”按扭（即逐个并上发电机负载电阻），使发电机激磁电压加大，电枢电流增大，随之电磁转矩增大。

由于电动机与发电机产生相反的电磁转矩，发电机的电磁转矩对电动机而言，即为负载转矩。

所以改变发电机的激磁电压，也就实现了负载的改变。

本实验台由两台直流电机组成，左边一台是直流电动机，产生主动转矩，通过皮带，带动右边的直流发电机。

直流发电机的输出电压通过面板的“加载”按键控制电子开关，逐级接通并联的负载电阻（采用电烙铁的内芯电阻），使发电机的输出功率逐级增加，也即改变了皮带传送的功率大小，使主动直流电动机的负载功率逐级增加。

图1直流发电机加载示意图（2）转速测量两台电机的转速，分别由安装在实验台两电机带轮背后环形槽中的红外交电传感器上测出。

带轮上开有光栅槽，由光电传感器将其角位移信号转换为电脉冲输入单片计算机中计数，计算得到两电机的动态转速值，并由实验台上的LED 显示器显示上来也可通过微机接口送往PC机进一步处理。

减速器试验规范目录一、试验目的 (3)二、试验标准 (3)三、试验要求： (3)1. 试验所用仪器 (3)2. 试验润滑要求 (3)3. 试验标准 (4)四、试验前准备 (4)五、空载试验 (4)1．试验装置 (4)2．安装调试 (5)3．负载与转速测试仪器 (5)4．试验方法 (5)5．基本要求 (6)六、超载试验 (6)1．试验装置 (6)2．安装调试 (6)3．负载与转速测试仪器 (7)4．加载步骤 (7)5．超载试验 (7)6．基本要求 (8)七、齿轮接触疲劳寿命试验 (8)八、试验的温度、噪声、振动测试仪器要求 (8)九、测试数据与数据处理 (9)1．数据采集 (9)2．计算转矩（功率）、转速的平均值 (9)3．减速器传动效率 (10)4．减速器热功率曲线 (11)5．负荷性能试验、疲劳寿命试验高速齿轮每齿应为循环数的计算 (11)6．温升计算与温度限额 (12)十、试验合格指标 (12)1．疲劳寿命试验或工业应用试验合格指标 (12)2．产品质量鉴定、认证及出厂验收试验的合格指标 (13)一、试验目的通过试验验证变桨减速器各性能参数达到设计要求，连接稳固，密封可靠。

二、试验标准减速器空载试验参照《JB/T 9050.3－1999圆柱齿轮减速器加载试验方法》中相关要求进行。

三、试验要求：1. 试验所用仪器① 动力源：按齿轮箱的功率选用适当电机② 试验台：按要求搭建③ 测量仪表：a. 温度计、Pt100仪表：用于测量被试齿轮箱润滑油温度，轴承温度。

b. 测振仪：测量振动。

要求测量高速轴，内齿圈外部等处振动量。

c. 声级仪：测量试车噪音。

d. 转速表：测量齿轮箱轴及电机轴转速。

e. 必要时应配有一台1/3倍频程频率分析仪，并进行FFT分析。

2. 试验润滑要求试验用油必须采用与齿轮箱工作时完全一致的油品，润滑油路必须是齿轮箱正常工作时的油路，试验后应更换过滤器。

涂装时，为保证齿轮箱油路的完好性，不应拆卸各元件。

机械设计面试题(附答案)1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么?原因：螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。

措施：利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。

2．提高螺栓联接强度的措施1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度。

被联接件本身的刚度较大，但被联接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。

2）改善螺纹牙间的载荷分布。

3）减小应力集中。

4）避免或减小附加应力。

3．轮齿的失效形式1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。

2）齿面点蚀。

3）齿面胶合。

4）齿面磨损。

5）齿面塑性变形。

4．齿轮传动的润滑开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V 的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当v>12时，不宜采用油池润滑。

这是因为：1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区。

2）搅油过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能。

3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。

5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。

措施：1）增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片。

2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。

6．带传动的优缺点优点：（1）适用于中心距较大的传动。

《机械设计》实验指导书制定人：卢学玉审核人：陈伟明江南大学机械工程学院2014年9月实验一螺栓的静、动态特性实验一、实验目的螺栓联接广泛应用于机械工程中，如何计算和测量螺栓受力情况及动、静态性能参数是工程技术人员的一个重要课题。

本实验通过对螺栓组及单个螺栓的受力测试和分析，要求达到下述目的：1、了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。

2、计算螺栓相对刚度，并绘制螺栓联接的受力变形图。

3、验证受轴向工作载荷时，预紧螺栓联接的变形规律，及对螺栓总拉力的影响。

4、通过螺栓的动载实验，观察螺栓动应力幅值的变化。

二、实验任务（空心）螺栓联接静、动态实验。

（空心螺杆+刚性垫片+无锥塞）。

三、实验设备及原理（一）概述承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接是常用的且较重要的一种连接形式。

这种连接中零件的受力属于静不定问题。

由理论分析可知，螺栓的总拉力除与预紧力FP 、工作拉力F有关外，还受到螺栓刚度Cb和被连接件刚度Cm等因素的影响。

图1所示为一单个螺栓连接及其受力变形图。

图1 单个螺栓连接及其受力变形图图1a)所示为螺栓刚好拧到与被连接件相接触，但尚未拧紧的状态。

图1b)所示为螺母已拧紧，但螺栓未受工作载荷的状态，此时，螺栓受预紧力FP的拉伸作用，其伸长量为λ1，而被连接件则在FP的压缩作用下产生的压缩量为λ2。

图1c)所示为承受工作载荷F时的情况，此时螺栓所受拉力由FP 增至F，继续伸长量为Δλ，总伸长量为λ1+Δλ。

被连接件则因螺栓伸长而被放松，根据连接的变形协调条件，其压缩变形的减小量应等于螺栓拉伸变形的增加量Δλ。

因此，总压缩量为λ2-Δλ；而被连接件的压缩力由FP减至FP‘，FP‘称为残余预紧力。

由于螺栓和被连接件的变形发生在弹性范围内，上述受力与变形关系线图如图2所示。

图2 受力与变形关系线图由图1可知，螺栓总拉力F0并不等于预紧力FP与工作拉力F之和，而等于残余预紧力FP‘与工作拉力之和，即F0= FP‘+F或F= FP+ ΔF根据刚度定义，C1=FP/λ1，C2=FP/λ2。

第五章螺纹连接和螺旋传动1、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的中径，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的小径。

2,、螺纹的升角Φ增大，则连接的自锁性（3）降低；传动的效率（1）提高；牙型角α增大，则连接的自锁性（1）提高，传动的效率（3）降低。

（1）提高（2）不变（3）降低3、在铰制孔用螺栓连接中，螺栓杆与孔的配合为（2）过渡配合（1）间隙配合（2）过渡配合（3）过盈配合4、在螺栓连接的破坏形式中，约有90％的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在螺纹根部。

5、在承受横向载荷或螺旋力矩的普通紧螺栓组连接中，螺栓杆（3）。

（1）受切应力（2）受拉应力（3）受扭转切应力和拉应力（4）既可能只受切应力又可能只受拉应力6、紧螺栓连接受轴向外载荷。

假定螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm相等，连接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当外载荷F等于预紧力F0时，则（4）。

（1）被连接件分离，连接失效（2）被连接件即将分离，连接不可靠（3）连接可靠，但不能继续再加载（4）连接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F第六章、键、花键、无键连接和销连接1、设计普通平键连接时，键的截面尺寸b×h根据（4）选择。

（1）所传递转矩的大小（2）键的标准（3）轮毂的长度（4）轴的直径2、普通平键连接的主要失效形式是工作面被压溃，导向平键连接的主要失效形式是工作面过度磨损。

3、与平键相比，楔键的主要缺点是：（4）（1）键的斜面加工困难（2）键安装时容易损坏（3）键楔紧后在轮毂中产生初应力（4）轴和轴上零件对中性差4、矩形花键连接采用小径定心，渐开线花键连接采用齿形定心。

5、型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比较，（4）不是型面连接的优点。

（1）对中性好（2）轮毂孔的应力集中小（3）装拆方便（4）切削加工方便第八章、带传动1、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系（2）。

机械设计习题机械设计总论习题1-1、设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?1-2 、机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?1-3 、什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度?1-4、机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?零件的强度习题2-1、已知循环特性r=0.125, σm= -225MPa,求σmax、、σmin、σa。

2-2、弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?2-3、在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力?2-4、疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。

摩擦、磨损及润滑习题3-1、机械中有几种摩擦？各有何特点？3-2、磨损过程分为几个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？3-3、边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜，问有几种边界膜？它们之间的区别是什么？3-4、获得流体动压润滑的基本条件是什么？螺栓联接与螺旋传动习题5-1 如图所示的底板螺栓组联接爱外力FΞ的作用。

外力FΞ作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。

试分析底板螺栓组的受力情况，并判断哪个螺栓受力最大？保证联接安全工作的必要条件有哪些？题5-1图5-2题目：图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，受剪面处螺栓直径为φ17mm，其许用最大扭矩T=1.5kN·m（设为静载荷），试校核其强度。

联轴器材料HT250。

图5-2图5-3：上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺栓，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为45钢，接合面间的摩擦系数f=0.16，安装时不控制预紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。

5-4、如图，缸径D=500mm，蒸汽压力p=1.2MPa，螺栓分布圆直径D0=640mm。

为保证气密性要求，螺栓间距不得大于150mm。

第七章齿轮传动7-1 基础知识一、齿轮传动的主要类型及特点齿轮传动是最基本的机械传动形式之一，它的特点是传动准确、可靠、效率高，传递功率和速度的范围大。

齿轮传动按工作条件划分，则可分为：开式齿轮传动、半开式齿轮传动以及闭式齿轮传动。

（1）开式齿轮传动的齿轮完全暴露在外边，因此杂物易于侵入、润滑不良，齿面容易磨损，通常用于低速传动。

（2）半开式齿轮传动装有简单的防护装置，工作条件有一定的改善。

（3）闭式齿轮传动的的齿轮安装在封闭的箱体内，润滑及防护条件最好，常用于重要的场合。

齿轮传动按相互啮合的齿轮轴线相对位置划分，则可分为：圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动以及齿轮齿条传动。

（1）圆柱齿轮传动用于两平行轴之间的传动。

（2）圆锥齿轮传动用于两相交轴之间的传动。

（3）齿轮齿条传动可将旋转运动变为直线运动。

二、齿轮传动的失效形式及设计准则1．齿轮传动的失效形式齿轮传动的失效主要发生在轮齿。

常见的失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和塑性变形。

（1）轮齿折断闭式传动中，当齿轮的齿面较硬时，容易出现轮齿折断。

另外齿轮受到突然过载时，也可能发生轮齿折断现象。

提高轮齿抗折断能力的措施有：增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕；增大轴及支承的刚性；采用合理的热处理方法使齿芯具有足够的韧性；进行喷丸、滚压等表面强化处理。

（2）齿面磨损齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式之一。

改用闭式齿轮传动是避免齿面磨损的最有效方法。

（3）齿面点蚀齿面点蚀是闭式齿轮传动的主要失效形式，特别是在软齿面上更容易产生。

提高齿面抗点蚀能力措施有：提高齿轮材料的硬度；在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀。

（4）齿面胶合对于高速重载的齿轮传动，容易发生齿面胶合现象。

另外低速重载的重型齿轮传动也会产生齿面胶合失效，即冷胶合。

提高齿面抗胶合能力的措施：提高齿面硬度和降低齿面粗糙度值；加强润滑措施，如采用抗胶合能力高的润滑油，在润滑油中加入添加剂等。

《机械设计基础》一.填空题：1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。

2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。

3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。

1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。

2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。

3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。

4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。

5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。

6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。

7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。

因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。

1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。

其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。

3.为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角γmin≥[γ]4.机构在死点位置时的传动角γ=0°.5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是α+γ=90°.6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。

7.曲柄滑块机构共有6个瞬心。

8.当连杆机构无急回运动特性时行程速比系数K=1.9.以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构中，可能出现最小传动角的位置分别是曲柄与机架共线、曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位置，而导杆机构λ始终是90°1.凸轮的基圆半径是指凸轮转动中心至理论廓线的最小半径。

行星齿轮传动课程设计目录一．绪论 (3)1．引言 (3)2．行星齿轮传动的特点及国内外研究现状 (4)（1）行星齿轮传动的特点及应用 (4)（2）国内外的研究状况及其发展方向 (5)3．本文的主要内容 (7)二．机构简图的确定 (7)三．齿形与精度 (8)四．齿轮材料及其性能 (8)五．设计计算 (9)1．配齿数 (9)2．初步计算齿轮主要参数 (10)（1）按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (10)（2）按弯曲强度初算模数 (11)3．几何尺寸计算 (12)4．重合度计算 (14)5．啮合效率计算 (14)六．行星轮的强度计算 (15)七．疲劳强度校核 (19)1．外啮合 (19)（1）齿面接触疲劳强度 (19)（2）齿根弯曲疲劳强度 (22)2．内啮合 (25)八．安全系数校核 (26)九．零件图及装配图 (29)十．参考文献 (30)一．绪论1．引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷，以使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等，因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。

渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多，按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等，其中的字母表示:N—内啮合，W—外啮合，G—内外啮合公用行星齿轮，ZU—锥齿轮。

NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:1、重量轻、体积小。

在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上，体积缩小1/2—1/3;2、传动效率高;3、传动功率范围大，可由小于1千瓦到上万千瓦，且功率越大优点越突出，经济效益越高;4、装配型式多样，适用性广，运转平稳，噪音小;5、外齿轮为6级精度，内齿轮为7级精度，使用寿命一般均在十年以上。

实验四齿轮传动效率测试实验一、实验目的齿轮传动效率测试实验是利用齿轮传动实验台的传感器技术，微机测控技术等先进测试方法测试齿轮传动效率的智能化实验。

1．测定齿轮传动效率与转速和载荷的关系；2．掌握转矩、转速、功率、效率的测量方法。

二、实验设备CXZ—II齿轮传动实验台。

三、实验设备的结构及工作原理齿轮传动效率测试实验台如图1所示：图1 齿轮传动实验台结构简图1．底座；2．电机；3．轴承支架；4．齿轮减速器；5．联轴器；6．磁粉制动器；实验台的动力来自一台直流调速电机2，电机的转轴由一对固定在底座1上的轴承支架3托起，因而电机的定子连同外壳可以绕转轴摆动。

转子的轴头通过联轴器5与齿轮减速器4的输入轴相连，直接驱动输入轴转动。

电机机壳上装有测矩杠杆，通过输入测矩传感器，可测出电机工作时的输出转矩(即齿轮减速器的输入转矩)。

被测齿轮减速器4的箱体固定在实验台底座上，传动比i=5，其动力输出轴上装有磁粉制动器6，改变制动器输入电流的大小即改变负载制动力矩的大小。

实验台面板(如图3)上装有电机转速调节旋钮以及液晶显示屏，可显示转速和加载等，电机转速、输入及输出力矩等信号通过单片机数据采集系统输入上位机数据处理后即可显示并打印出实验结果和曲线。

实验台电器控制键操作面板布置如图3示。

图3 电器控制操作面板面板布置及操作按序号说明如下：1——加载负荷电流表；2——电源开关；3——液晶显示屏；4——电机速度调节；5——操作按键区。

本实验台配有专用的实验软件，可安装在计算机上，将软件安装好后，从开始里可以找到该软件的图标，点击该可执行文件就会进入齿轮效率检测实验台主界面。

打开软件后，软件界面如下：图2 齿轮效率检测实验台主界面操作说明：A 、实测窗体有“文件（F ）”、“实验项目（P ）”、“负载控制（D ）”、“操作（O ）”、“工具（T ）”、“实验分析（A ）”和“帮助（H ）”菜单。

（1）“文件（F ）”下有“新建、打开、保存、另存为图片、打印、退出”六个子菜单，它们分别有“新建一个文件、打开一个已保存文件保存实验数据为检测软件格式。

机械设计与制造、机电一体化与自动化控制专业机械连接与传动知识考试题及解答（判断题）1. 若将带传动的中心距a减小，则所设计的带传动传动能力降低，带的寿命提高。

答案：错误2. 键的长度应略小于或等于轮毂的长度，并符合标准系列。

答案：正确3. 在低速、重载和不易对中的场合最好使用弹性套柱销联轴器。

答案：错误4. 同一直径的螺纹按螺旋线数不同，可分为粗牙和细牙两种。

答案：错误5. 刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中，而挠性联轴器在安装时则可以不必考虑对中问题。

答案：错误6. 小带轮上V带变形严重，对应的轮槽角要大些，大带轮的轮槽角可小些。

答案：错误7. 单向受力的螺旋传动机构广泛采用矩形螺纹。

答案：错误8. 渐开线标准直齿圆柱齿轮任意位置的齿厚s与齿槽宽e均相等。

答案：错误9. 为保证一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合，必须使两齿轮的基圆齿距相等。

答案：正确10. 螺纹防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。

答案：正确11. 齿面点蚀是开式齿轮传动的主要失效形式。

答案：错误12. 模数m=4mm的标准直齿轮，齿高h=9mm。

答案：正确13. 链传动张紧装置中，张紧轮直径和大链轮相近。

答案：错误14. 为提高传动效率，一般会优先选用单头蜗杆。

答案：错误15. 齿轮失效是指齿轮传动过程中，轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常的工作能力。

答案：正确16. 普通螺旋传动，从动件的直线运动（移动）方向与螺纹的回转方向有关，但与螺纹的旋向无关。

答案：错误17. 套筒联轴器是靠键或销来传递转矩的。

答案：正确18. 带传动中，主、从动轮的转速比与直径成正比。

答案：错误19. 锯齿形螺纹的牙型角是55°。

答案：错误20. 蜗杆传动中蜗轮与蜗杆的转动速度和它们的齿数成正比。

答案：错误21. 磨损是蜗杆传动常见的失效形式之一。

答案：正确22. 由一系列相互啮合齿轮所组成的传动系统，称为轮系。

答案：正确23. 普通平键采用双键联接时强度按2个键计算。

齿轮传动的计算载荷为了便于分析计算，通常取沿齿面接触线单位长度上所受的载荷进行计算。

沿齿面接触线单位长度上的平均载荷p(单位为N/mm)为式中：Fn--作用于齿面接触线上的法向载荷，N；L --沿齿面的接触线长，mm。

法向载荷Fn为公称载荷，在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。

此外，在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。

因此在计算齿轮传动强度时，应按接触线单位长度上的最大载荷，即计算载荷pca(单位为N/mm)进行计算。

即式中K为载荷系数。

计算齿轮强度用的载荷系数K，包括使用系数KA,动载系数Kv,齿间载荷分配系数Kα及齿向载荷分布系数Kβ,即KA--使用系数向齿距Pb1与Pb2不相等（参看图例），因而轮齿就不能正确的啮合传动，瞬时传动比就不是定值，从动齿轮在运转中就会产生角加速度，于是引起了动载荷或冲击。

对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是由双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是由单对齿啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷。

为了计及动载荷的影响，引入了动载系数Kv。

齿轮的制造精度及圆周速度对轮齿啮合过程中产生动载荷的大小影响很大。

提高制造精度，减小齿轮直径以降低圆周速度，均可减小动载荷。

为了减小动载荷，可将轮齿进行齿顶修缘，即把齿顶的小部分齿廓曲线（分度圆压力角α=20°的渐开线）修正成α>20°的渐开线。

如图1所示，因Pb2>Pb1,则后一对轮齿在未进入啮合区时就开始接触，从而产生动载荷。

为此将从动轮2进行齿顶修缘，图中从动轮2的虚线齿廓即为修缘后的齿廓，实线齿廓则为未经修缘的齿廓。

由图明显地看出，修缘后的轮齿齿顶处的法节P'b2Pb1时，对修缘了的轮齿，在开始啮合阶段(如图1)，相啮合的轮齿的法节差就小一些，啮合时产生的动载荷也就小一些。