习题四齿轮蜗轮传动

1 《机械设计》 习题练习二 —————— 齿轮传动及蜗杆传动 一 填 空 1 （哈工大00） 齿轮传动强度计算中，齿形系数Yfa值，直齿圆柱齿轮按 选择，斜齿圆柱齿轮按 ＿＿＿＿选择。 2 (华南理工05) 对于闭式软齿面齿轮传动，主要按 强度进行设计，按 强度进行校核，此时，影响齿轮强度的最主要的几何参数是 。 3 (大连理工98) 如大小齿轮材料相同，硬度相同，则接触疲劳破坏将发生在 齿轮上。 4（中南大学01，国防科技大03）一对软齿面圆柱齿轮啮合，小齿轮的材料硬度应比大齿轮硬度高＿＿＿HBS，小齿轮齿宽应＿＿＿大齿轮齿宽。 5（上海交大99）圆柱齿轮，直径不变而减小模数，则齿轮的弯曲强度 ，接触强度＿＿＿＿，传动稳定性＿＿＿。 6（北航01）斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角过小，会使得＿＿＿，过大会使得＿＿＿＿。设计时，通过调整螺旋角可以调整＿＿＿。 7（华南理工05）斜齿圆柱齿轮法面模数与端面模数的关系是＿＿＿＿＿＿。 8（电子科技大03）一对斜齿轮正确啮合的条件是＿＿＿＿＿＿。 9（北航02）齿轮传动中，闭式软齿面齿轮主要的失效形式是＿＿＿，一般易出现在齿轮的＿＿＿处，齿轮的折断一般出现在＿＿＿处。 10（北航01）蜗杆传动中，蜗杆为主动时，传动效率为＿＿＿，蜗杆头数越多，则效率越＿＿＿。 11（浙大02）增加蜗杆的升角，将＿＿＿蜗杆传动的效率。 二 选 择 1 （青岛科技大04）齿轮传动中，若中心距及其他条件不变，当 ，则齿根弯曲强度增大。 A、减小模数，增多齿数时 B、增大模数，减少齿数时； C、增多齿数，两齿轮均负变位时 D、增大传动比。 2 （浙大00）圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变时，减小模数可以＿＿＿；当模数、转速不变时，增大齿轮的直径，可以＿＿＿。 A 提高弯曲强度 B 提高接触强度 C 提高齿轮静强度 D 改善传动平稳性 3（北理工04）为了提高齿轮的抗点蚀能力，可以采用： A 闭式传动 B 加大中心距 C 减少齿轮的齿数，增大模数 D 提高大小齿轮硬度差 4（上海交大00）圆柱齿轮传动，材料、齿宽、齿数比、工作情况一定时，齿轮的接触强度主要取决于＿＿＿，弯曲强度主要取决于＿＿＿。 A 模数 B 齿数 C 中心距 D 压力角 5．（青岛科技大06）齿轮传动的载荷系数中，动载荷系数vK的大小主要与 有关。 A． 圆周速度 B. 齿轮模数 C． 端面重合度 D. 轮齿宽度 6、（长安大学06）齿轮强度计算中引入动载系数vK V 是考虑了 。 A、外加于齿轮上的载荷状态，如载荷不均匀或有一定程度的冲击 B、齿轮制造与装配误差及啮合刚度的变化所引起齿轮传动的动载荷 C、A与B两类因素的总和 7、软齿面闭式齿轮传动，其主要失效形式是 。 A、齿面点蚀 B、胶合破坏 C、齿面磨损 D、轮齿折断 8 有限寿命设计一对齿轮时，若大小齿轮的材料相同，热处理方式相同，则接触疲劳破坏一般先出现在＿＿ A 大齿轮 B 小齿轮 C 同时 9、一对齿轮作单向传动时，轮齿的弯曲应力可看成 。 A、静应力 B、对称循环变应力 C、脉动循环变应力 D、随机变化的应力 10 一对啮合齿轮，在确定齿宽时，一般小齿轮比大齿轮要宽5-10mm。主要原因是： A 为使小齿轮强度大于大齿轮 B 为使两轮强度相当 2

C为便于安装，保证接触线长度 D 为提高传动效率 11．(大连理工00)对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。 A．按接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度 B．只需按接触强度设计 C．按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度 D．只需按弯曲强度设计 12 （浙大99）在蜗杆传动中引入直径系数q的目的是： A 提高蜗杆传动的效率 B 便于计算 C 容易实现蜗杆传动中心距的标准化 D 减少蜗杆滚刀的数量，便于刀具标准化 13 （华中科技大01）对于闭式蜗杆传动，下列说法错误的是： A 传动比不等于蜗轮和蜗杆的分度圆直径之比 B 蜗杆直径系数q越小，则蜗杆刚度越大 C 在涡轮端面内模数和压力角是标准值 D 蜗杆头数多时，传动效率提高 14（上海交大03）蜗杆传动较为理想的材料是: A 钢和铸铁B 钢和青铜 C 钢和铝合金 D 钢和钢 15（大连理工01）润滑良好的情况下，耐磨性最好的蜗杆材料是： A 铸铁 B 无锡青铜 C 锡青铜 D 黄铜 16（北航00）航空上使用的齿轮要求质量小，传递功率大，一般选择： A 铸铁 B 铸钢 C 高性能合金钢 D 工程塑料 17 （上海交大03）标准蜗杆传动，模数不变提高蜗杆直径系数，将使蜗杆刚度： A 降低 Ｂ 提高 Ｃ 不变 Ｄ 不能确定 18（中南大学01）蜗杆传动中，其他条件都不变，增加蜗杆头数，则效率： A 降低 Ｂ 提高 Ｃ 不变 Ｄ 不能确定 19（北理工01）标准蜗杆传动，蜗杆头数一定时，增加蜗杆直径系数，则效率： A 降低 Ｂ 提高 Ｃ 不变 Ｄ 不能确定 20（大连理工01）蜗杆传动的当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而： A 降低 Ｂ 提高 Ｃ 不变 Ｄ 不能确定 21（北理工01）多级设计中，为提高啮合效率，通常将蜗杆传动布置在： A 高速级 B 中速级 C 低速级 D 哪一级都行 22（北航00）下列公式错误的是：

A 12/i B 12/inn C 21/idd D 21/iZZ 三 判断 1（上海交大05）一对相互啮合的齿轮，若大小齿轮的材料、热处理情况相同，则他们的工作接触应力和许用接触应力均相同。 2（北理工05）齿轮传动中一个齿面上出现了突脊型的变形，则该齿轮一般是从动轮。 3（华南理工07）一只直齿轮和一只斜齿轮，只要满足两者的模数和压力角相等就可以正确啮合。 4（中南大学04）未经热处理的齿面是软齿面，经过热处理的是硬齿面。 5（大连理工03）圆锥齿轮计算中，通常以齿宽中间位置处的当量齿轮来代替锥齿轮进行计算。 6（华南理工05）圆锥齿轮的标准模数是大端模数。 7（北理工04）动载系数是考虑主从动轮啮合振动产生的附加动载荷对齿轮载荷的影响，可以使用修缘齿改善。 8（北理工00）蜗杆传动中，若模数和头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使传动效率降低，蜗杆刚度提高。 9（中南大学04）蜗杆传动中，蜗轮的法面模数和压力角是标准值。 10（大连理工00）制造蜗轮时，主要要求是具有足够的强度和硬度，以提高寿命。 四 简答 3

1 （国防科技大00）为什么设计闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算，如果计算不能满足要求时，可以采用哪些措施？ 2（中国科技大04）蜗杆传动有哪些特点？ 3（上海大学03）两级齿轮传动中，若有一级为直齿一级为斜齿，问斜齿轮应置于高速级还是低速级？若为直齿圆锥齿轮和圆柱齿轮组成的两级传动，锥齿轮应在哪一级？ 4（华南理工04）斜齿圆柱齿轮螺旋角大小对传动有哪些影响？一般要限制在什么范围内？ 5（国防科技大01）设计一对软齿面的直齿圆柱齿轮，大小齿轮的齿面硬度的确定原则是什么？为什么？大小齿轮的齿宽确定原则是什么？为什么？ 6（国防科技大02）齿轮传动的主要失效形式是什么？齿轮传动有哪些设计理论，主要针对哪种失效形式？ 7（华南理工00）齿轮传动设计时，小齿轮齿数的选择对传动质量有什么影响？闭式传动的软齿面和硬齿面齿轮及开式传动齿轮中，小齿轮齿数的选择有何不同？ 8（南京理工01）齿轮传动强度计算中引入的载荷系数考虑了哪几个方面的问题？加以说明。 五 计算和分析 1．（哈工大00）欲设计一对标准直齿圆柱齿轮传动，有两种方案，各参数如下表，试分析这两种方案对齿根弯曲强度、齿面接触强度、抗胶合能力和成本等方面的影响。

3．（青岛科技大04）一单级标准直齿圆柱齿轮减速器，已知齿轮模数m=4mm，大小齿轮的齿数为1224,50ZZ，许用弯曲应力：1[]320F

MPa，2[]300F MPa，试问：

（1）哪个齿轮的弯曲强度高？ （2）若算得小齿轮的齿根弯曲应力1310F MPa，判断两个齿轮的疲劳弯曲强度是否足够？（3）若齿宽系数1.0d，载荷系数1.5K，求由弯曲疲劳强度决定的能传递的最大转矩。 附： Z 24 50 YFa 2.65 2.32 YSa 1.58 1.70

方案 m(mm) 

（） 1

Z

2Z

b

( mm )

I 4 20 20 40 80 II 2 20 40 80 80 4

5

答案 一 1 齿数，当量齿数； 2 齿面接触疲劳强度，齿根弯曲疲劳强度，小齿轮直径； 3 小； 4 30-50，大于； 5 降低，不变，增高； 6重合度小（传动平稳性降低），轴向力增大；中心距； 7 /cosntmm； 8 121212,,nnnnmm； 9点蚀，节线靠近齿根的表面，齿根；

9tantan()v，越高；10提高

二 1B；2DB；3B；4CA；5A；6B；7A；8B；9B；10C；11D；12D；13B；14B；15C；16D； 17B；18B；19A；20A；21A；22C 三 ×√××√，√√√×× 四 1P267；2 P238； 3 斜齿轮在高速级，锥齿轮在低速级，因为斜齿轮接触线长，重合度大，同时啮合的齿数多，故传动平稳噪声小，承载能力大；而锥齿轮因为其理论轮廓是球面接触线，但实际加工时的齿形与其有较大误差，不易获得高精度，传动中易产生振动，所以置于低速级。 4 螺旋角增大，轴向重合度增大，提高传动平稳性和承载能力，但又会导致轴向受力增大，因此螺旋角不易过大，一般8-15度。 5 小齿轮硬度应比大齿轮高30-50HBS，因为小齿轮啮合次数多，为使大小齿轮寿命接近，要使小齿轮硬度高，另外，小齿轮硬度高，可对大齿轮起到冷作硬化作用，提高大齿轮的疲劳极限。 齿宽越大，承载能力越强，一般来说，支撑对称分布精度高时，可去大些，支撑悬臂精度低时，取值小些，小齿轮要比大齿轮大5-10mm,为了保证接触线长度。 6对开式齿轮，主要的失效形式是磨损，一般使用齿根弯曲疲劳强度理论进行设计。 对于闭式，可分为软齿面和硬齿面两种，对软齿面，一般主要失效形式是点蚀，按照表面接触疲劳强度理论进行设计，按照齿根弯曲疲劳强度理论进行校核，对硬齿面，主要失效形式是折断，一般按齿根弯曲疲劳强度理论进行设计，按照齿面接触疲劳强度理论进行校核。另外对于高速重载，除保证接触强度和弯曲强度之外，还要进行抗胶合能力计算。 7 P204-205 8

五 （2，4题答案省略）