機(jī)械設(shè)計(jì) 齒輪習(xí)題與參考答案

1、習(xí)題與參考答案、單項(xiàng)選擇題（從給出的 A B、C D中選一個(gè)答案）一般開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是A.齒面膠合B. 齒面疲勞點(diǎn)蝕精選C.齒面磨損或輪齒疲勞折斷D.輪齒塑性變形高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤滑不良時(shí)，最可能出現(xiàn)的失效形式是 _A.齒面膠合B.齒面疲勞點(diǎn)蝕C.齒面磨損D.輪齒疲勞折斷45鋼齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后其硬度值約為A. 45 50 HRCC. 160 180 HBSB. 220 270 HBSD. 320 350 HBS齒面硬度為5662HRC的合金鋼齒輪的加工工藝過程為A. 齒坯加工7淬火7磨齒7滾齒B. 齒坯加工7淬火7滾齒7磨齒C. 齒坯加工7滾齒7滲碳淬火7磨齒D. 齒坯加工7

2、滾齒7磨齒7淬火齒輪米用滲碳淬火的熱處理方法，則齒輪材料只可能是A. 45 鋼B. ZG340-640C. 20CrD. 20CrM nTi齒輪傳動(dòng)中齒面的非擴(kuò)展性點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在A.跑合階段B.穩(wěn)定性磨損階段C.劇烈磨損階段D.齒面磨料磨損階段對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，在工程設(shè)計(jì)中，一般_A. 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核彎曲強(qiáng)度B. 按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核接觸強(qiáng)度C. 只需按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)D.只需按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，若Z1=18 , Z2=72，則這對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力A. T F1t F2B. T F1T H2B. T H1 17,不產(chǎn)生根切即可D. 在保證輪齒有足夠的抗彎疲勞

3、強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)選多些有利在設(shè)計(jì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)中，直徑一定時(shí)應(yīng)取較少的齒數(shù)，使模數(shù)增大以A.提高齒面接觸強(qiáng)度B.提高輪齒的抗彎曲疲勞強(qiáng)度D.提高抗塑性變形能力C.減少加工切削量，提高生產(chǎn)率在直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，若中心距保持不變，而增大模數(shù)時(shí)，則可以A.提高齒面的接觸強(qiáng)度B.提高輪齒的彎曲強(qiáng)度C.彎曲與接觸強(qiáng)度均可提高D. 彎曲與接觸強(qiáng)度均不變18輪齒的彎曲強(qiáng)度，當(dāng)A.模數(shù)不變，增多齒數(shù)時(shí)C.模數(shù)不變，增大直徑時(shí)19為了提高齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度，可采取 A.采用閉式傳動(dòng)D，則齒根彎曲強(qiáng)度增大。B.模數(shù)不變，增大中心距時(shí)D.齒數(shù)不變，增大模數(shù)時(shí)B_的方法。B.增大傳動(dòng)中心距20C.減少齒數(shù)D.

4、增大模數(shù)圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的直徑一定時(shí)，減小齒輪的模數(shù)、增加齒輪的齒數(shù)，則可以 C 。 A.提高齒輪的彎曲強(qiáng)度B.提高齒面的接觸強(qiáng)度C.改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性D.減少齒輪的塑性變形21輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)YFa與無關(guān)。23A.齒數(shù)Z1C.模數(shù)mB.變位系數(shù)xD.斜齒輪的螺旋角B標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算中，齒形系數(shù)YFa只取決于A.模數(shù)mB.齒數(shù)ZC.分度圓直徑dD.齒寬系數(shù)d一對(duì)圓柱齒輪，通常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪寬一些，其主要原因是設(shè)計(jì)一對(duì)減速軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，從等強(qiáng)度要求出發(fā)，大、小齒輪的硬度選擇時(shí)，應(yīng)使22精選C.增為原應(yīng)力的4倍D.增為原應(yīng)力的16倍C.提高

5、齒面接觸強(qiáng)度24 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪分度圓直徑d2=90mm、齒寬b2=50mm，則齒寬系數(shù)d _D.便于安裝，保證接觸線長(zhǎng)度d1=50mm、齒寬 b1=55mm，大齒輪分度圓直徑A. 1.1B. 5/9C. 1D. 1.325 齒輪傳動(dòng)在以下幾種工況中的齒寬系數(shù) d可取大些。A.懸臂布置B.不對(duì)稱布置C.對(duì)稱布置D.同軸式減速器布置26 設(shè)計(jì)一傳遞動(dòng)力的閉式軟齒面鋼制齒輪，精度為 不變的條件下，提高齒面接觸強(qiáng)度的最有效的方法是7級(jí)。如欲在中心距 a和傳動(dòng)比iA. 增大模數(shù)（相應(yīng)地減少齒數(shù)）C. 提高加工精度B. 提高主、從動(dòng)輪的齒面硬度D.增大齒根圓角半徑27 今有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪

6、，齒輪1的模數(shù) m1=5mm、Z1=25，齒輪2的m2=3mm、Z2=40 ,此時(shí)它們的齒形系數(shù)A. Y Fa1 Y Fa2C. YFa1=Y Fa2D. Y Fa1 HBS2D. HBS1=HBS 2+ （30 50）31斜齒圓柱齒輪的齒數(shù) z與模數(shù)mn不變，若增大螺旋角B,則分度圓直徑d1A.增大B.減小C.不變D.不一定增大或減小32 對(duì)于齒面硬度W 350 HBS的齒輪傳動(dòng)，當(dāng)大、小齒輪均采用45鋼，一般采取的熱處理方式為A.小齒輪淬火，大齒輪調(diào)質(zhì)B.小齒輪淬火，大齒輪正火C.小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪正火D.小齒輪正火，大齒輪調(diào)質(zhì)33 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)，通常發(fā)生在A.

7、靠近齒頂處B.靠近齒根處C. 靠近節(jié)線的齒頂部分D. 靠近節(jié)線的齒根部分精選4倍，其34 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，僅將齒輪傳動(dòng)所受的載荷增為原載荷的 齒面接觸應(yīng)力A.不變B. 增為原應(yīng)力的2倍mi=2mm, m2=4mm，它A.相同B. m2的齒輪比mi的齒輪大C.與模數(shù)無關(guān)D. mi的齒輪比m2的齒輪大36 以下的做法不能提高齒輪傳動(dòng)的齒面接觸承載能力。A. d不變而增大模數(shù)B.改善材料C.增大齒寬D.增大齒數(shù)以增大d37 齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)因齒數(shù)選擇過多而使直徑增大時(shí)，若其他條件相同，則它的彎曲承載能 力A.成線性地增加B.不成線性但有所增加C.成線性地減小D.不成線性但有所減小3

8、8直齒錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，是以A.大端當(dāng)量直齒錐齒輪為計(jì)算依據(jù)的。B. 齒寬中點(diǎn)處的直齒圓柱齒輪C.齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪D.小端當(dāng)量直齒錐齒輪35 兩個(gè)齒輪的材料的熱處理方式、齒寬、齒數(shù)均相同，但模數(shù)不同, 們的彎曲承載能力為39 今有四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒數(shù)zi=20、Z2=40、Z3=60、Z4=80 ,模數(shù) mi=4mm、m2=3mm、m3=2mm、m4=2mm，則齒形系數(shù)最大的為A. Y FaiB. YFa2C. YFa3D. YFa440 一對(duì)減速齒輪傳動(dòng)中，若保持分度圓直徑di不變，而減少齒數(shù)和增大模數(shù)，其齒面接觸應(yīng)力將A.增大B.減小C.保持不變D.略有減小41 一對(duì)

9、直齒錐齒輪兩齒輪的齒寬為bi、b2,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取A. bi b2B. bi=b2C. bi 50 mm）、形狀復(fù)雜的齒輪，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇 一對(duì)減速齒輪傳動(dòng)，若保持兩齒輪分度圓的直徑不變，而減少齒數(shù)和增大模數(shù)時(shí)，其毛坯。82齒面接觸應(yīng)力將83 在齒輪傳動(dòng)時(shí)，大、小齒輪所受的接觸應(yīng)力是 的，而彎曲應(yīng)力是 的。84圓柱齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，齒寬系數(shù) d=b/d1, b愈寬，承載能力也愈 ，但使現(xiàn)象嚴(yán)重。選擇 d的原則是：兩齒輪均為硬齒面時(shí)， 值取偏 值；精度高時(shí)， d取偏值；對(duì)稱布置與懸臂布置取偏值。85 一對(duì)齒輪傳動(dòng)，若兩齒輪材料、熱處理及許用應(yīng)力均相同，而齒數(shù)不同，則齒數(shù)多的齒輪彎曲強(qiáng)度 ;兩齒輪的接觸應(yīng)力8

10、6當(dāng)其他條件不變，作用于齒輪上的載荷增加1倍時(shí)，其彎曲應(yīng)力增加力增加87正角度變位對(duì)一個(gè)齒輪接觸強(qiáng)度的影響是使接觸應(yīng)力齒輪彎曲強(qiáng)度的影響是輪齒變厚，使彎曲應(yīng)力 ，彎曲強(qiáng)度，接觸強(qiáng)度倍；接觸應(yīng);對(duì)該88列措施:在直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，當(dāng)齒面接觸強(qiáng)度已足夠，而齒根彎曲強(qiáng)度不足時(shí)，可采用下，來提高彎曲強(qiáng)度。89環(huán)次數(shù);兩對(duì)直齒圓柱齒輪，材料、熱處理完全相同，工作條件也相同（N No,其中N為應(yīng)力循N 0為應(yīng)力循環(huán)基數(shù)） 。有下述兩方案： zi=20, Z2=4O , m=6mm , a=180mm , b=60mm ,: zi=40, Z2=80, m=3mm , a=180mm, b=60mm

11、,=20。方案 的輪齒彎曲疲;方案的毛坯重。=20勞強(qiáng)度大；方案與的接觸疲勞強(qiáng)度90 直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù) zv=度計(jì)算以徑為準(zhǔn)。;標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角按端選??；受力分析和強(qiáng)91已知直齒錐齒輪主動(dòng)小齒輪所受各分力分別為 摩擦力，則Ft2=Ft1=1 628N、Fa1=246 N、Fr1=539N，若忽略,Fa2=, Fr2 =92齒輪設(shè)計(jì)中，在選擇齒輪的齒數(shù)z時(shí)，對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，一般對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，一般Z1選得 些。Z1選得些;108109110111112精選Y Fa時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱查?。▽懗鼍唧w93設(shè)齒輪的齒數(shù)為Z,螺旋角為分度圓錐角為5,在選取齒形系數(shù)齒輪按查取；標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪按 查

12、??；直齒錐齒輪按符號(hào)或表達(dá)式）。94 一對(duì)外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：，:95 材料、熱處理及幾何參數(shù)均相同的三種齒輪（即直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和直齒錐齒 輪）傳動(dòng)中，承載能力最高的是傳動(dòng)；承載能力最低的是96 在閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中，通常首先發(fā)生 破壞，故應(yīng)按 強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。但當(dāng)齒面硬度 350HBS時(shí)，則易出現(xiàn)破壞，應(yīng)按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。97 在斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中， 應(yīng)取 數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值；而直齒錐齒輪設(shè)計(jì)中，應(yīng)取98 設(shè)計(jì)圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)取小齒輪的齒面硬度HBSi =;應(yīng)取小齒輪的齒寬99在一般情況下，齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，大、小齒輪的彎曲應(yīng)力b彎曲應(yīng)力b FP1與b FP2

13、是的。其原因是100對(duì)齒輪材料的基本要求是：齒面的；許用, 齒心，以抵抗各種齒面失效和齒根折三、問答題101齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？開式、閉式齒輪傳動(dòng)的失效形式有什么不同？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則通常是按哪些失效形式制訂的。103些措施？104102齒根彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在危險(xiǎn)截面的哪一邊？為什么？為提高輪齒抗彎曲疲勞折斷 的能力，可采取哪些措施？齒輪為什么會(huì)產(chǎn)生齒面點(diǎn)蝕與剝落？點(diǎn)蝕首先發(fā)生在什么部位？為什么？防止點(diǎn)蝕有哪齒輪在什么情況下發(fā)生膠合？采取哪些措施可以提高齒面抗膠合能力?105面磨損？為什么開式齒輪齒面嚴(yán)重磨損，而一般不會(huì)出現(xiàn)齒面點(diǎn)蝕？對(duì)開式齒輪傳動(dòng),如何減輕齒106少才合適？硬齒面是否也

14、要求硬度差?為什么一對(duì)軟齒面齒輪的材料與熱處理硬度不應(yīng)完全相同？這時(shí)大、小齒輪的硬度差值多107齒輪材料的選用原則是什么？常用材料和熱處理方法有哪些?進(jìn)行齒輪承載能力計(jì)算時(shí)，為什么不直接用名義工作載荷，而要用計(jì)算載荷？載荷系數(shù)K由哪幾部分組成？各考慮什么因素的影響？齒輪設(shè)計(jì)中，為何引入動(dòng)載系數(shù)Kv ?試述減小動(dòng)載荷的方法。影響齒輪嚙合時(shí)載荷分布不均勻的因素有哪些？采取什么措施可使載荷分布均勻？簡(jiǎn)述直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，輪齒產(chǎn)生疲勞折斷的部位、成因及發(fā)展過程，并繪出簡(jiǎn)圖表示。設(shè)計(jì)時(shí)采取哪些措施可以防止輪齒過早發(fā)生疲勞折斷？113114直齒圓柱齒輪進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí),其危險(xiǎn)截面是如何確定的？ 齒

15、形系數(shù)YFa與模數(shù)有關(guān)嗎？有哪些因素影響YFa的大??？115試述齒寬系數(shù) d 的定義。選擇 d 時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？116 問齒形系數(shù) YFa 是否有變化？117 一對(duì)鋼制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪， z1=19， 所受的彎曲應(yīng)力大？試說明齒形系數(shù) YFa 的物理意義。如果兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和變位系數(shù)相同，而模數(shù)不同，試z2=88。試問哪個(gè)齒輪所受的接觸應(yīng)力大？哪個(gè)齒輪118 一對(duì)鋼制（ 45 鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 280 230HBS）,兩對(duì)齒輪的尺寸、參數(shù)及傳遞載荷相同。 接觸疲勞強(qiáng)度高？為什么？HBS ）標(biāo)準(zhǔn)齒輪和一對(duì)鑄鐵齒輪（ HT300 ，硬度為試問哪對(duì)齒輪所受的接觸應(yīng)力大？哪對(duì)齒輪的119 為什么設(shè)計(jì)齒

16、輪時(shí)所選齒寬系數(shù) d 既不能太大,又不能太??？120 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，分度圓壓力角為，模數(shù)為m,齒數(shù)為Z1、Z2 （zi Z2=。另有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為an,模數(shù)為mn，齒數(shù)為Z3、Z4 （Z3N2及齒輪的壽命系數(shù)YnivYn2，且又由于應(yīng)力修正系數(shù)Ysti Yst2，故小齒輪的許用彎曲應(yīng)力 FP1 FP2 。9、試求一對(duì)嚙合的大、小齒輪對(duì)于彎曲疲勞強(qiáng)度為等強(qiáng)度的條件式，并求大、小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式。提示：彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式為F1bdDm；YFa1YSa1YYFP1F 2YFa 2Y3a2丫 丫bd1mnFP2精選解題要點(diǎn):(1)解提示、兩式中后的兩項(xiàng)，即得其大、小

17、齒輪彎曲疲勞等強(qiáng)度條件式:FP1FP2YpalYsalFa 2YSa2利用上式可判斷一對(duì)齒輪中哪個(gè)齒輪的強(qiáng)度較弱，若，則表明小YFa1YSa1丫Fa 282齒輪的彎曲強(qiáng)度低于大齒輪，應(yīng)按小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)或校核。(2) 解提示、兩式中前面的兩項(xiàng)，又可獲得大、小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式:F2YFa1YSa1YFa2YSa2利用上式，在已知一個(gè)齒輪的應(yīng)力后，可方便地求得另一齒輪的應(yīng)力。10、設(shè)有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒輪的模數(shù)m=5mm，小、大齒輪的參數(shù)分別為：應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1=1.56, Ysa2=1.76；齒形系數(shù)YFa1=2.8, YFa2=2.28;許用應(yīng)力,FP1 314 M

18、Pa,FP1 314 MPa。已算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力f1 306MPa。試問:(1)哪一個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度較大?(2)兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是否均滿足要求?解題要點(diǎn):(1)由FP1YFa1Y3a131471.8862.8 1.56FP2YFa2Ysa22.28 1.7671.272且因 71.88671.272,故小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度大。(2)已知：f1=306MPav fp 1=314MPa,故小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。而1庶 306 UHil 281.1MPa FP2 286MPa結(jié)論：兩齒輪的彎曲強(qiáng)度均滿足要求。11、一對(duì)按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)的軟齒面鋼制圓柱齒輪，經(jīng)彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算

19、，發(fā)現(xiàn)其C F比C FP小很多，試問設(shè)計(jì)是否合理？為什么？在材料、熱處理硬度不變的條件下， 可采取什么措施以提高其傳動(dòng)性能？解題要點(diǎn):(1)因閉式軟齒面齒輪，其主要失效形式為齒面疲勞點(diǎn)蝕，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為HP ,必須首先滿足接觸強(qiáng)度的要求，因此此設(shè)計(jì)是合理的。(2)若材料、熱處理硬度不變，在滿足彎曲強(qiáng)度條件(H W HP )下，可選用較多齒數(shù)。zT,則重合度a T，使傳動(dòng)平穩(wěn)，可降低齒輪的振動(dòng)與噪聲； a T,則重合度系數(shù)Z J而使H ；，可提高齒輪的接觸強(qiáng)度；zj,則m 可減輕齒輪的重量, 并減少金屬的切削量，以節(jié)省工時(shí)和費(fèi)用。12、今有兩對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其材料、熱處理方法、精度等級(jí)和齒寬均

20、對(duì)應(yīng)相等，并按無限壽命考慮，已知齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別為：第一對(duì)m=4mm, zi=20, z2=40;第二對(duì)m 2mm,40, 九80。若不考慮重合度不同產(chǎn)生的影響，試求在同樣工況下工作時(shí)，這兩公款齒輪應(yīng)力的比值h/ H和f/ F提示：直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞校核式為2KT1 Y Y YF . Fa Sa FPbdmz=20 時(shí)，YFa=2.8, YSG1.56z=40 時(shí)，YFa=2.42, Ysa=1.67z=80 時(shí)，YFa=2.22, Ysa=1.77解題要點(diǎn):(1)接觸疲勞強(qiáng)度。由題設(shè)條件已知di=mzi=4X 20=80mmd1 m Z14 20 80mm兩對(duì)齒輪d1 d1，其他條件

21、均未變，則接觸疲勞強(qiáng)度亦不變，即（2）彎曲疲勞強(qiáng)度。根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算式F12KT1 Y Y YiFa1iSa1ibdFP1F12KT1 bd1mY$a1Ysa1YFP1再由題設(shè)條件及計(jì)算已知d1d1，丫1 Y兩對(duì)齒輪的應(yīng)力比為F1Y Fa1Ysa1m 2.8 1.56242.42 1.67F1mYFa1YSa10.5404F2YFa2Ysa2m2.42 匸67F2 mYFa1Ysa142.22 1.770.5143即第二對(duì)齒輪比第一對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力大。 因它們的許用彎曲應(yīng)力相同，則其彎曲疲勞強(qiáng)度低。13. 一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為an，模數(shù)為m，齒數(shù)為Z1、Z2(Z1VZ2

22、)；另一以漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，法向壓力角為an，其他參數(shù)為mn、z,、Z2（Z1 Z2），且 a an 20 ，m=mn,乙 z, z?Z2。在其他條件相同的情況下，試證明斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪的抗疲勞點(diǎn)蝕能力強(qiáng)。提示:H ZhZeZZj2KT1（u 1）Vbd12uHP解題要點(diǎn):(1)由題，m=mn, w z , z2 Z2，并設(shè)d1與d；分別為直齒輪與斜齒輪的分度圓直徑，有d1 mz1,d12-mnZ1cos因cos卩 ，使節(jié)點(diǎn)曲率系數(shù)Zh Zh，而使斜齒輪的H J。(4) 因斜齒輪的重合度r大于直齒輪，故斜齒輪的重合度系數(shù)Z Z，而使斜齒輪的H J。綜合上述四點(diǎn)可知，斜齒圓柱齒輪

23、比直齒圓柱齒輪的抗疲勞點(diǎn)蝕能力強(qiáng)。14. 一對(duì)齒輪傳動(dòng)，若按無限壽命設(shè)計(jì)，如何判斷其大、小齒輪中哪個(gè)不易出現(xiàn)齒 面點(diǎn)蝕？哪個(gè)不易出現(xiàn)齒根彎曲疲勞折斷？理由如何？解題要點(diǎn):(1)許用接觸應(yīng)力HP1、HP2與齒輪的材料、熱處理及齒面工作循環(huán)次數(shù)有關(guān),H lim1 H lim2 ， 故一般HBS仁HBS2+( 3050) HBS，即試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限HP1 HP2。況且H1= H2，而按無限壽命設(shè)計(jì)時(shí)，壽命系數(shù)Zn = 1，故小齒輪不易出現(xiàn)齒面點(diǎn)蝕。(2)比較兩齒輪的*歸與*迤FP1FP2比值小的齒輪其彎曲疲勞強(qiáng)度大，不易出現(xiàn)齒根彎曲疲勞折斷。15. 一對(duì)閉式直齒圓柱齒輪，已知： w20, z2

24、60;m 3mm; d 1;小齒輪轉(zhuǎn)速n1=950r/min。主、從動(dòng)齒輪的hp1=700MPa,HP2=650MPa；載荷系數(shù)K=1.6 ;節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh=2.5;彈性系數(shù)Ze 189.9jMPa ;重合度系數(shù)Z 0.9。試按接觸疲勞強(qiáng)度,求該齒輪傳動(dòng)所能傳遞的功率。提示：接觸強(qiáng)度校核公式為H ZhZeZZll2KTi(u 1)bchuHP解題要點(diǎn):(1 )上述提示式中u=z2/zi =60/20=3d1 mz13 2060 mmb dd11 6060 mm因?yàn)榇簖X輪的許用應(yīng)力較低，應(yīng)接大齒輪計(jì)算，故THP2bd12uT1ZhZeZ2K(u 1)22N mm65060 602 32.5 1

25、89.8 0.92 1.6 (3 1)=117.3X 103N mm(2)該齒輪所能傳遞的功率為P 雖 加 11.67kW16. 一對(duì)漸開線圓柱齒輪，若中心距a、傳動(dòng)比i和其他條件不變，僅改變齒輪的齒數(shù)z，試問對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度各有何影響?解題要點(diǎn):(1) z T，貝U YFaYSa J，而使F J，即抗彎曲疲勞強(qiáng)度咼。(2)在保證彎曲強(qiáng)度的前提下,zT,則a J,從而使H J,接觸疲勞強(qiáng)度提高。17. 一開式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中,小齒輪齒根上產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力F1 =120 MPa。已知小齒輪齒數(shù)Z1=2O，齒數(shù)比u=5，嚙合角a=20。試問在大齒輪的齒根危險(xiǎn)剖面上將 產(chǎn)生多大的彎曲應(yīng)力

26、?提示：已查得 YFa1=2.80； YFa2=2.18； YSa1=1.55； YSa2=1.79。解題要點(diǎn):按大小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式，則大齒輪齒根危險(xiǎn)剖面上的彎曲應(yīng)力為F 2 F1YFa 1Ysa1YFa2Ysa2120 2. 18 1.79 訓(xùn)上 MPa2.80 1.5518.有一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳遞功率Pi=22kW，小齒輪材料為40Cr鋼（調(diào)質(zhì)），HP1=500MPa；大齒輪材料為45鋼（正火），hp2 =420MPa。如果通過熱處理方法將材料的力學(xué)性能分別提高到HP1 =600MPa, HP2=600MPa。試問此傳動(dòng)在不改變工作條件及其他設(shè)計(jì)參數(shù)的情況下，它的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（K

27、T1）能提高百分之幾?提示：接觸強(qiáng)度校核公式為H ZhZeZ|2KTi(u 1)Ybd,2 uHP解題要點(diǎn):（1）將提示公式轉(zhuǎn)換成2 .2KT1J型丄ZhZeZ 2(u1)（2） KT1為該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，在工作條件及其他設(shè)計(jì)參數(shù)不變的情況下，從式中可以看出，該傳動(dòng)的KT1僅與許用接觸應(yīng)力FP有關(guān)。皿 2.04結(jié)論：計(jì)算轉(zhuǎn)矩可以提高104%。19.分析直齒錐齒輪傳動(dòng)中大錐齒輪受力，已知圖 a中，Z1=28, Z2=48, m=4mm;b=30mm, Wr=0.3, a=20 , n=960r/min, P=3kW。試在圖上標(biāo)出三個(gè)分力的方向并計(jì)算其uV1 u2大?。ê雎阅Σ亮Φ挠绊懀Ｌ崾荆?

28、FrFt tan cos , Fa R tan sin ,cos 1,解題要點(diǎn):(1)三分力方向如圖b所示。(2)求出齒輪主要尺寸及所傳遞的轉(zhuǎn)矩Ti；mz,4 28mm 112mmmz2448mm192mm9.55106P 9.55 106 3n960Zl481.7143Z228u1.7143Ti29844u0.8638cosdi d271 u2 寸1 (1.7143)215 14N mm30(3)求Ft2、 Fr2、Fa2的大?。篎t2Ft12T229844627N(10.5R )d1(10.5 0.3)112Fa2Fr1Ft1 tancos 16270.3640.863197NFa2Fa1

29、Ft1 tancos 16270.3640.5038115Nsinsin 30115 140.503820.圖a所示為一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪-蝸桿組成的二級(jí)傳動(dòng)，小齒輪為主動(dòng)輪。已知：蝸輪的節(jié)圓直徑d4,螺旋角3,端面壓力角a ；蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T4 ( N - mm)。試求:(1)蝸桿、齒輪1、2的螺旋線方向以及軸I、n的旋轉(zhuǎn)方向(用箭頭在圖中標(biāo)出)。(2) Ft3、Fr3、Fa3及Ft4、Fr4、Fa4的方向已標(biāo)于圖b中。21. 圖所示為二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知：齒輪1的螺旋線方向和軸m的轉(zhuǎn)向,齒輪2的參數(shù) mn=3mm, z2=57,卩2 =14；齒輪3的參數(shù)mn=5mm, z3=21。

30、試求：2m X n(1)為使軸n所受的軸向力最小，齒輪3應(yīng)選取的螺旋線方向，并在圖b上標(biāo)出齒輪2和齒輪3的螺旋線方向；(2)在圖b上標(biāo)出齒輪2、3所受各分力的方向;(3)如果使軸n的軸承不受軸向力，則齒輪 3的螺旋角卩3應(yīng)取多大值(忽略摩擦損失)？提示：軸n用深溝球軸承。解題要點(diǎn):(1)根據(jù)軸m轉(zhuǎn)向n B,可在圖解a上標(biāo)出nn和n的轉(zhuǎn)向。而齒輪2應(yīng)為左旋,已標(biāo)于圖解b上。I】1 A山辛一314LII(2)根據(jù)主動(dòng)輪左、右手定則判斷出Fa1、主動(dòng)輪判斷Ft2、Ft3；根據(jù)徑向力指向各自軸心的原則,根據(jù)齒輪2是從動(dòng)輪，齒輪3是 判斷徑向力Fr2、Fr3；的方向。Fa1、Fa3、Ft2、Ft3、Fr

31、2、Fr3已在嚙合點(diǎn)畫出(圖解b)。(3) 若使軸n軸承不受軸向力，則|Ft2| = |Fa3|所以Fa2Ft2tan 2, Fa3Ft3 tan 3Ft2 tan 2Ftstan精選略去摩擦損失，由轉(zhuǎn)矩平衡條件得匚 02匚 d3_卜t2匸Ft3 2 2所以 tan3lttan 2蟲tand2mn3Z3/COS 3 tan 2mn2z2/cos 2得 sin 3嗨sin 2mn2Z25 213 57sin14 0.14855即：為使軸n軸承不受軸向力,齒輪3的螺旋角卩3應(yīng)取為8 32 34 。P=3kW，轉(zhuǎn)速22. 如圖所示的二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知：電動(dòng)機(jī)功率n=970r/min；高速級(jí)

32、 mn1=2mm, Z1=25, Z2=53， 1 12 50 19 ;低速級(jí) mn2=3mm, Z3=22，z4=50，2 110mm。試求(計(jì)算時(shí)不考慮摩擦損失)：(1)為使軸II上的軸承所承受的軸向力較小，確定齒輪 3、4的螺旋線方向(繪于圖上);(2)繪出齒輪3、4在嚙合點(diǎn)處所受各力的方向;備IIXW卜4(3) P 2取多大值才能使軸II上所受軸向力相互抵消?=tit題圖解題要點(diǎn):(1)齒輪3、4的螺旋線的方向如題圖解所示:精選(2)齒輪3、4在嚙合點(diǎn)所受各分力Ft3、Ft4、Fr3、Fr4、Fa3、Fa4的方向如圖示:(3) 若要求軸II上齒輪2、3的軸向力能相互抵消，則必須滿足下式:Ft2Fa2=Fa3，g卩 Ft2tan 1Ft3tan