齿轮传动1简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象.doc

1.问：按用途不同，链可分为哪几种？答：传动链、输送链和起重链。

输送链和起重链主要用在运输和起重机械中，而在一般机械传动中，常用的是传动链。

2.问：滚子链的接头型式有哪些？答：当链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，一般前者用于大节距，后者用于小节距；当链节数为奇数时，需采用过渡链节。

由于过渡链节的链板要受到附加弯矩的作用，所以在一般情况下最好不用奇数链节。

3.问：齿形链按铰链结构不同可分为哪几种？答：可分为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种。

4.问：滚子链传动在何种特殊条件下才能保证其瞬时传动比为常数？答：只有在Z1=Z2（即R1=R2），且传动的中心距恰为节距p的整数倍时（这时β和γ角的变化才会时时相等），传动比才能在全部啮合过程中保持不变，即恒为1。

5.问：链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？答：一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。

二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。

三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。

四是若链张紧不好，链条松弛。

6.问：链在传动中的主要作用力有哪些？答：主要有：工作拉力F1，离心拉力Fe，垂度拉力Ff。

7.问：链传动的可能失效形式可能有哪些？答：1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。

8.问：为什么小链轮齿数不宜过多或过少？答：小链轮齿数传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。

齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1）传动的不均匀性和动载荷增大；2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。

《机械设计》试题B 标准答案一、填空（每空1分，共20分）1．当所受轴向载荷通过（ 螺栓组形心 ）时，螺栓组中各螺栓承受的（ 轴向工作拉力 ）相等。

2．从结构上看，带轮由（ 轮毂 ）、轮辐和（ 轮缘 ）三部分组成。

3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中， 以（ 节点 ）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（ 圆柱体 ）相接触的模型。

4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（ 矩形 ）花键和（ 渐开线 ）花键。

5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（ 双螺母等 ）和（ 防松垫圈等 ）。

6．疲劳曲线是在（ 应力比 ）一定时，表示疲劳极限γNσ与（ 循环次数 ）之间关系的曲线。

7．理论上为（ 点 ）接触或（ 线 ）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。

8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（ 齿面的磨粒磨损 ）和（ 断齿 ）。

9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（ 速度 ）和（ pv 值 ）不超过许用值。

10．在类型上，万向联轴器属于（ 无弹性元件的挠性 ）联轴器，凸缘联轴器属于（ 刚性 ）联轴器。

二、选择填空（每空1分，共10分）1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。

（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损； （4）磨粒磨损。

2．在通过轴线的截面内，（ 1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（ 3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。

（1）阿基米德蜗杆； （2）法向直廓蜗杆；（3）渐开线蜗杆； （4）锥蜗杆。

3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（ 4 ）；其表面接触疲劳强度主要取决于（ 1 ）。

（1）中心距和齿宽； （2）中心距和模数；（3）中心距和齿数； （4）模数和齿宽。

4、对于径向滑动轴承，（ 1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使用。

第十章齿轮传动一、填空题1、在齿轮传动、带传动和链传动三种传动中，瞬时传动比恒定的是____________。

2、磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_________________齿轮传动的主要失效形式。

3、在轮齿弯曲强度计算中，齿形系数Y Fa的大小与、变位系数x、斜齿轮的螺旋角β和分度圆上压力角α有关，而与无关。

4、一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。

5、模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。

6、齿数愈少，齿根厚度就愈；轮齿的弯曲应力就愈；因此，齿形系数Y f 就愈。

7、理想的齿轮材料性能应是齿面；齿芯。

8、在闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350时，通常首先出现破坏，应首先按进行设计；但当齿面硬度HBS>350时，则易出现破坏，应首先按进行设计。

9、在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度应比大齿轮的材料硬度高HBS。

10、对于闭式软齿面齿轮传动，主要按进行设计；对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是磨损，但目前仅以作为设计准则，这时影响齿轮强度的主要参数是。

11、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：2360N，272N，816N，试分别指出：F t2＝_________N，F a2＝___________N，F r2＝_________N。

12、开式齿轮传动的主要失效形式是：_________和_________。

二、判断题1、带传动和渐开线齿轮传动都能实现准确的传动比传动。

（）2、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应该增加齿数。

（）3、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。

（）4、一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是不相等的；小齿轮与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的。

（）5、为提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度应：在分度圆直径不变条件下增大模数。

（）6、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应：增加齿数。

轴承：1．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。

2.什么是轴承的基本额定动负荷？基本额定动负荷的方向是如何规定的？（6分）答：轴承的基本额定动负荷：滚动轴承标准中规定，轴承工作温度在100℃以下，基本额定寿命L＝1×106r时，轴承所能承受的最大载荷成为轴承的基本额定动负荷.（3分）轴承的基本额定动负荷的方向，对于向心轴承为径向载荷（1分），对于推力轴承为中心轴向载荷（1分），对于角接触向心轴承为载荷的径向分量（1分）。

3．简述形成稳定动压油膜的条件？答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。

4．解释名词；滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。

答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀之前，两套圈之间的相对运转总转数。

也可用恒定转速下的运转小时数表示；2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。

5.滚动轴承的当量静载荷P0的定义。

当量静载荷是一个假想载荷，其作用方向与基本额定静负荷相同，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。

6．同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？1) 在高速重载下能正常工作，寿命长；2) 精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度↓ 3) 滑动轴承可以做成剖分式的—能满足特殊结构需要。

如曲轴上的轴承；4) 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。

5) 滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。

6) 起动摩擦阻力较大。

7、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。

第十章齿轮传动一、填空题1、在齿轮传动、带传动和链传动三种传动中，瞬时传动比恒定的是____________。

2、磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_________________齿轮传动的主要失效形式。

3、在轮齿弯曲强度计算中，齿形系数Y Fa的大小与、变位系数x、斜齿轮的螺旋角β和分度圆上压力角α有关，而与无关。

4、一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。

5、模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。

6、齿数愈少，齿根厚度就愈；轮齿的弯曲应力就愈；因此，齿形系数Y f就愈。

7、理想的齿轮材料性能应是齿面；齿芯。

8、在闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350时，通常首先出现破坏，应首先按进行设计；但当齿面硬度HBS>350时，则易出现破坏，应首先按进行设计。

9、在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度应比大齿轮的材料硬度高HBS。

10、对于闭式软齿面齿轮传动，主要按进行设计；对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是磨损，但目前仅以作为设计准则，这时影响齿轮强度的主要参数是。

11、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：2360N，272N，816N，试分别指出：F t2＝_________N，F a2＝___________N，F r2＝_________N。

12、开式齿轮传动的主要失效形式是：_________和_________。

二、判断题1、带传动和渐开线齿轮传动都能实现准确的传动比传动。

（）2、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应该增加齿数。

（）3、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。

（）4、一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是不相等的；小齿轮与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的。

（）5、为提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度应：在分度圆直径不变条件下增大模数。

（）6、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应：增加齿数。

机械设计基础〔2〕自测题选择题：1.作为标准普通V 带工作面的两侧面夹角为φ=40º，相应的V 带轮轮槽的两侧面夹角则。

〔〕a.大于40ºb.小于40ºc. 等于40º。

2.以下零件中，〔〕是没有国家标准规定的。

A. 滚动轴承B. 键的截面尺寸和长度C. 齿轮模数D. 轴的支承跨度3. 在各种基本类型的向心滚动轴承中〔〕不能承受轴向载荷。

A.调心球轴承B.圆柱滚子轴承C.调心滚子轴承D.深沟球轴承4. 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应〔〕。

A.增加螺栓刚度B.降低螺栓刚度C.降低被联接件刚度D.加大被联接件尺寸5. 、中心距一定的带传动，对于小带轮上包角的大小，〔〕的影响最大。

A.小带轮的直径B.大带轮的直径C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差6. 被联接件受横向外力作用时，如采用铰制孔用螺栓联接，其失效主要是〔〕。

A.螺纹处拉断B.螺纹处拉、扭断裂C.螺栓杆剪断或螺栓或被联接件挤压破坏D.螺纹根部弯曲断裂7. 巴氏合金是用来制造〔〕。

A. 单金属轴瓦B.双金属轴瓦C.含油轴承轴瓦D.非金属轴瓦8. 带传动〔同步带传动除外〕不能保证精确传动比的原因是〔〕。

A.带容易变形和磨损B.带在带轮上打滑C.带的弹性滑动D.带的材料不遵从虎克定律9. 圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数时，轮齿的弯曲强度〔〕。

A. 降低B.不变C.提高10. 齿轮外表非扩展性点蚀一般出现在〔〕。

A．磨合阶段B．稳定磨损阶段 C．剧烈磨损阶段11. 闭式硬齿面齿轮传动，直径一定，取较少齿数以增大模数，主要是为了〔〕。

A．保持轮齿的弯曲疲劳强度 B．保证齿面接触疲劳强度C．减少加工切削量，提高生产率 D．其他目的12. 为了减轻摩擦副的外表疲劳磨损，以下措施中〔〕是不合理的。

A．降低外表粗糙度B．增大润滑油粘度C．提高外表硬度D．提高相对滑动速度13. 用〔〕的方法来提高带传动传递的功率是不合适的。

一、空回和产生空回的因素所谓空回，就是当主动轮反向转动时从动轮滞后的一种现象。

滞后的转角即空回误差角。

产生空回的主要原因是由于一对齿轮有侧隙存在。

从理论上来说，一对啮合齿轮可以是无侧隙的。

但在某些情况下，侧隙对传动的正常工作是必要的．。

由于侧隙的存在，可以避免由于零件的加工误差而使轮齿卡住；此外它还提供了贮存润滑油的空间，以及考虑由于温度变化而引起零件尺寸的变化等因素。

但是，侧隙在反向传动中引起的空回误差，将直接影响传动精度。

因此，必要时须对空回误差予以控制或设法消除其影响。

产生空回的主要因素是：就齿轮本身而言，如中心距变大、齿厚偏差、基圆偏心和齿形误差等。

此外，齿轮装在轴上时的偏心、滚动轴承转动座圈的径向偏摆和固定座圈与壳体的配合间隙等也会对空回产生影响。

二、齿轮传动的失效形式齿轮传动的失效形式主要是：轮齿的折断，齿面的点蚀、磨损和胶合等。

1.轮齿的折断轮齿的折断一般发生在齿根部分，因为齿根处弯曲应力最大而且有应力集中。

折断有两种：一种是在短期过载或受到冲击载荷时发生的突然折断；另一种是由于多次重复弯曲所引起的疲劳折断。

这两种折断都起始于齿根受拉应力的一边。

对于齿宽较小的直齿圆柱齿轮，齿根裂纹往往是从齿根沿着齿宽方向扩展，发生全齿折断。

齿宽较大的直齿圆柱齿轮，容易因制造及安装的误差以及转轴等零件的弹性变形等因素，使载荷沿齿宽分布不均而使载荷集中于齿的一端，斜齿及人字齿轮因为接触线是倾斜的，载荷有时也作用在齿的一端的齿顶上，因此这些齿轮的齿根裂纹往往是从齿根沿着斜向齿顶的方向扩展，而发生轮齿的局部折断。

增大齿根过渡曲线半径、降低表面粗糙度值、采用表面强化处理（如喷丸、辗压）等，都有利于提高轮齿的抗疲劳折断能力。

2.齿面的点蚀润滑良好的闭式传动齿轮，当齿轮工作一段时期以后，常在轮齿的工作表面上出现疲劳点蚀。

点蚀齿面的点蚀多出现在靠近节线的齿根表面上。

在磨损严重的齿轮传动中，特别是在开式齿轮传动中见不到点蚀现象，这是因为表层的磨损速度比在表层上出现疲劳裂纹的速度要快得多。

1.问：常见的齿轮传动失效有哪些形式？答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形等。

2.问:在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？答:可采取如下措施：1）减小齿根应力集中；2)增大轴及支承刚度;3）采用适当的热处理方法提高齿芯的韧性;4)对齿根表层进行强化处理。

3.问：为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良,摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。

4.问：在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏?答：开式齿轮传动,由于齿面磨损较快,很少出现点蚀。

5.问：如何提高齿面抗点蚀的能力?答:可采取如下措施:1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度；2)在许用范围内采用大的变位系数和，以增大综合曲率半径;3)采用粘度高的润滑油；4)减小动载荷.6。

问:什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？答：高速重载或低速重载的齿轮传动易发生胶合失效。

措施为：1)采用角度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数；2）减小模数和齿高以降低滑动速度;3)采用极压润滑油;4)采用抗校核性能好的齿轮副材料;5）使大小齿轮保持硬度差；6）提高齿面硬度降低表面粗糙度.7.问:闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。

目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算.开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损,磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。

8.问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？答：软齿面：HB≤350,硬齿面：HB>350。

软齿面热处理一般为调质或正火，而硬齿面则是正火或调质后切齿，再经表面硬化处理。

班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十章 齿轮传动：三、分析与思考题10—34 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?答：1、加大齿根圆角半径，以减小应力集中；2、增加轴的刚性，使受载均匀；3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性；4、对齿根进行强化处理。

10—35 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？答：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。

开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没有出现点蚀就可能已磨损了。

措施：1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、提高润滑油粘度；3、采用正传动，提高综合曲率半径， 减小接触应力。

10—36软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？答：根据齿面硬度划分，HB<350，为软齿面；HB ≥350，为硬齿面。

硬齿面齿轮的加工比软齿面多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。

10—37在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿轮齿面抗胶合的能力?答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏，提高齿轮齿面抗胶合的能力，可： 1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油；3、采用变位齿轮，减小滑动系数；4、减小模数，降低齿高，减小滑动系数；5、两齿轮配对时，齿面有硬度差，HB 1-HB 2=30~50。

10—38为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？ 答：拉应力导致疲劳裂纹的扩展。

10—39在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接软齿面z 1=20~40硬齿面z 1=17~25(30)z 1=17~20β=8~20°m ≥2 mm b 1=b 2+(5~10)mm传递动力的齿轮模数m 大、小齿轮的齿宽齿轮传动直齿圆柱齿轮齿数z 1闭式开式斜齿圆柱齿轮的螺旋角β班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用什么措施提高弯曲强度？ 答：1、增大模数m ；2、适当增大齿宽b ；3、采用正变位齿轮。

《机械设计》考试题库试题 A一、填空（每空 1 分，共20 分）1．在疲劳曲线上，以循环基数N0 为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。

2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。

零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。

3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。

4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。

5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。

带传动的主要失效形式为（）和（）。

6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。

7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。

8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。

9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率。

10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。

二、判断题（每小题 1 分，共10 分）（正确的划“√”，错误的划“×”）1 ．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。

（）2. 两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。

（）3. 在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。

（）F4. 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。

（ ）5. 闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。

（ ）6. 由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。

（）7 ． 正 是 由 于 过 载 时 产 生 “ 弹 性 滑 动 ”， 故 带 传 动 对 传 动 系 统 具 有 保 护 作 用 。

（）8. 楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。

（ ）9. 性能等级为 6.6 级的螺栓，其屈服点s＝ 600MPa 。

（）10. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。