第10章 齿轮
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第十章齿轮传动作业题答案一、填空题1.齿轮的齿形系数Y Fa的大小与模数无关,主要取决于齿形。
2.一对软齿面的闭式齿轮传动,小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度大,原因是使大小齿轮的强度和寿命比较接近。
3.齿轮传动强度设计中,σH是接触应力,[σ]H是许用接触应力,σF是弯曲应力,[σ]F 是许用弯曲应力。
5.二级圆柱齿轮减速器中,轮1、2为高速级小、大齿轮,轮3、4为低速级小、大齿轮,若z1=z3,z2=z4,z1< z2,四齿轮的模数、齿宽、材料、热处理均相同,在有限寿命内,接触强度最高的齿轮为2,最低的为 3 ;弯曲强度最高的为 2 ,最低的为 3 。
6.齿轮传动中,齿面点蚀一般易出现在轮齿的节线附近的齿根表面处,轮齿折断易出现在轮齿的齿根过渡圆角处。
7.一对直齿圆柱齿轮传动比i:1,大小齿轮在啮合处的接触应力是相等;如大、小齿轮的材料及热处理相同,则其许用接触应力是不相等。
两轮的接触疲劳强度是不等的。
8.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取节点处的接触应力为计算依据,其载荷由一对轮齿承担。
9.设计一对减速软齿面齿轮时,从等强度要求出发,大、小齿轮的硬度选择应使小齿轮硬度高些。
11.对于闭式软齿面齿轮传动,主要按齿面接触疲劳强度进行设计,而按齿根弯曲疲劳强度进行校核,这时影响齿轮强度的最主要几何参数是主动轮直径d1 。
12.齿轮传动强度计算中,齿形系数Y Fa值,直齿圆柱齿轮按齿数z选取,而斜齿圆柱齿轮按当量齿数z v选取。
13.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比大齿轮的硬度高 30~50 HBS。
14.多级齿轮传动减速器中传递的功率是一定的,但由于低速级轴的转速低而使得该轴传递的扭矩大,所以低速级轴的直径要比高速级轴的直径粗的多。
15.设计软齿面圆柱齿轮传动时,应取小齿轮的齿面硬度大于大齿轮的齿面硬度;小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽。
16.对于一般渐开线圆柱齿轮传动,其齿面接触疲劳强度的计算应以节点处的接触应力作为计算应力。
第十章 齿轮机构及其设计一、齿轮的齿廓曲线1.共轭齿廓:一对能实现预定传动比(i 12=ω1/ω2)规律的啮合齿廓。
2.齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律:互相啮合的一对齿轮在任一位置啮合时的传动比,都与连心线O 1O 2被其啮合齿廓在接触点的公法线所分成的两线段长成反比。
二、渐开线 1.特性:①发生线滚过基圆的长度等于基圆上被滚过的弧长。
②渐开线上任意点的法线切于基圆,渐开线上任意点的法线即渐开线的发生线。
③B 点为曲率中心,BK 为曲率半径。
渐开线起始点A 处曲率半径为0。
④渐开线形状取决于基圆,基圆越大,渐开线越平缓,当r b →∞,渐开线变成直线,齿轮变为齿条。
⑤基圆内无渐开线。
⑥同一基圆上任意两条渐开线公法线处处相等。
2.渐开线方程式压力角:啮合时K 点正压力方向与绝对速度方向所夹锐角为渐开线上该点之压力角αk 。
αk r b =r k cos αkcos αk= r b/ r k (渐开线离基圆愈远,其压力角越大)极坐标方程:tg αk = BK/r b =AB/r b = r b (θk +αk )/r bθk = tg αk -αk上式称为渐开线函数,用inv αk 表示:θk =inv αk =tg αk -αk由tg αk = BK/r b- ------得渐开线任一点的曲率半径 ρ=BK= r b tg αk ,则分度园上的曲率半径(*会计算)ρ=BK= r b tg α3、渐开线齿廓的啮合特性1)渐开线齿廓能保证定传动比传动两齿廓在任意点K 啮合时,过K 作两齿廓的法线N 1N 2,是基圆的切线,且为定直线;两轮中心连线也为定直线,故交点P 必为定点 i 12=ω1/ω2=O 2P/ O 1P=const2)齿廓间正压力方向不变N 1N 2是啮合点的轨迹,称为啮合线,该线又是接触点的法线,正压力总是沿法线方向,故正压力方向不变。
该特性对传动的平稳性有利。
3)运动可分性7—14传动比写成:i 12=ω1/ω2=O 2P/ O 1P = r b2 /r b1= r 2’ /r 1’传动比为基圆半径之反比。