齿轮传动习题教学提纲
机械设计基础复习精要：第11章 齿轮传动
133第11章 齿轮传动11.1考点提要11.1.1 重要的术语及概念软齿面、硬齿面、许用应力、弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、接触应力、弯曲应力、点蚀、胶合、载荷系数、齿宽系数、齿形系数、应力集中系数、应力循环次数、齿轮精度等级。
11.1.2 许用应力的计算接触疲劳强度的许用应力为： HH HN H S K lim ][σσ= （11—1） 式中：HN K 称为寿命系数，由应力循环次数确定；lim H σ是齿面材料的接触疲劳极限；H S 为安全系数。
即使两齿轮采用同样的材料和热处理，由于两齿轮会有齿数不同，所以应力循环次数也就不同，从而导致寿命系数HN K 不同，因此许用应力也不同。
只有两齿轮齿数相同或齿数虽不同但都按无限寿命取相同的寿命系数HN K 并取相同的安全系数H S ，许用应力才相同。
弯曲疲劳强度的许用应力为：FFE FN F S K σσ=][ （11—2） 式中：环次数确定）为寿命系数（由应力循FN K ；FE σ为齿面材料的弯曲疲劳极限；F S 为安全系数。
即使两齿轮采用同样的材料和热处理，由于两齿轮会有齿数不同，所以应力循环次数也就不同，从而导致寿命系数FN K 不同，因此许用应力也不同。
如果两齿轮齿数相同或齿数虽不同但都按无限寿命取相同的寿命系数FN K 并取相同的安全系数F S ，许用应力才会相同。
为实现等强度设计，如果采用软齿面（HBS 350≤），一般小齿轮比大齿轮硬度高30-50HBS，小齿轮对大齿轮有冷作硬化作用。
如采用硬齿面（HBS 350>），在淬火处理中难以做到如此的硬度差，设计时按同样硬度设计。
要注意：如果是开式齿轮传动，则极限应力要乘以0.7，由于极限应力是按单向转动所获得的数据，如果是双向转动，则也要乘以0.7。
11.1.3齿轮的失效形式和计算准则齿轮的失效形式有五种：（1）轮齿折断。
减缓措施：增大齿根的圆角半径，提高齿面加工精度，增大轴及支承的刚度。
外啮合直齿圆柱齿轮传动
板书设计或授课提纲课堂教学安排整顿纪律，清点人数。
人员安全教育及预防突发情况的准备在课堂开始之前老师想问大家一个问题，汽车的变速器，是通过什么传动来实现换挡的？二、了解齿轮传动的基本知识1.定义齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和（或)动力的一种机械传动，可以用来传递空间任意两轴间的运动，而且传动准确可靠，效率高。
老师：齿轮传动有哪些类型呢？请大家阅读课本思考并回答问题。
2.齿轮传动的常用类型（1）两轴平行（2）两轴不平行3.齿轮传动的传动比4.齿轮传动的应用特点优点(1）能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确(2）传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率可高达5×104 kW，圆周速度可达300 m/s(3）结构紧凑，可实现较大的传动比(4）传动效率高，使用寿命长，维护简便缺点(1)运转过程中有振动、冲击和噪声(2）对齿轮的安装要求较高(3）不能实现无级变速(4）不适用于中心距较大的场合二、外啮合直齿圆柱齿轮传动基本知识1.渐开线齿廓（1）齿轮传动对齿廓曲线的基本要求1)传动要平稳2)承载能力要强老师：让我们一起看一下PPT上的图片和动画视频，请大家思考渐开线是如何形成的？小组讨论并回答2．渐开线的形成动直线AB沿一固定圆作纯滚动，此动直线AB上任意一点K的运动轨迹C称为该圆的渐开线。
3.渐开线齿廓的啮合特性(1）能保证瞬时传动比的恒定，保证了传动的平稳性，减小了振动和冲击(2）即使两轮的实际中心距与设计的中心距稍有改变，其瞬时传动比仍能保持不变4.渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称5.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数（1）压力角压力角:齿廓上某点所受正压力方向（即齿廓上该点法向)与速度方向线之间所夹的锐角。
（2）齿数z齿数z:一个齿轮的轮齿总数（3）模数m模数:齿距p除以圆周率T所得的商m=p/Tm的单位为mm（4）齿顶高系数hαha=ham标准齿轮的齿顶高系数h为1（5）顶隙系数c*c=c*m标准齿轮的顶隙系数c*=0.256.外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算例一对标准直齿圆柱齿轮，z1=20，z2=32，m=10。
高职《机械设计基础》齿轮传动、教案
****职业技术学院教案第17 次课教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□技能课□其它□主要教学内容第10 章齿轮传动10.1 齿轮传动的特点和类型10.2 渐开线及渐开线齿廓10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮重点、难点重点：渐开线的形成节圆、节点的概念难点：渐开线的形成渐开线的性质教学目的要求：（1）了解常用齿轮机构的组成、特点及应用（2）掌握渐开线的性质及啮合特性（3）了解渐开线圆柱齿轮基本参数的名称（4）掌握渐开线几何尺寸的计算教学方法和教学手段：多媒体讲授讨论、思考题、作业：1.何谓齿轮的分度圆？何谓齿轮节圆？二者直径是否一定相等或一定不相等？2.渐开线的性质有哪些？试举例说明渐开线性质的具体应用。
参考资料：多媒体材料，网络资料讲稿内容备注第10章齿轮传动10.1 齿轮传动的类型和特点10.1.1齿轮传动的特点齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达300m/s,传递功率可达kW,齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。
齿轮传动的主要优点是：①瞬时传动比恒定不变；②机械效率高；③寿命长，工作可靠性高；④结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围较广等。
齿轮传动的其主要缺点是：①要求较高的制造和安装精度，成本较高；②不适宜于远距离两轴之间的传动；③低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动10.1.2 齿轮传动的类型直齿（a）转向相反—外啮合圆柱齿轮斜齿（b）平行轴人字齿（c）转向相同—内啮合圆柱齿轮（d）直齿（e）回转回转相交轴—锥齿轮运动运动斜齿（f）螺旋齿轮（g）齿轮传动空间交错轴蜗轮蜗杆（h）回转直线齿轮齿条（i）运动运动其中最基本的型式是传递平行轴间运动的圆柱直齿轮机构和圆柱斜齿轮机构。
按齿轮齿廓曲线不同，又可分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等，其中渐开线齿轮应用最广。
齿轮机构靠齿轮轮齿的齿廓相互推动，在传递动力和运动时，如何保证瞬时传动比恒定以减小惯性力，得到平稳传动，其齿廓形状是关键因素。
《齿轮传动设计习题》课件
讨论
和学生一起分享解答中的问题 和经验。
反思
总结学生对习题解答的理解和 掌握程度。
总结与展望
总结
回顾本课程的内容和学习收获。
展望
展望齿轮传动设计的未来发展方向。
3 噪声
4 寿命
合理设计和调试可以降低齿轮传动的噪声 水平。
正确的设计和使用可以延长齿轮传动的使 用寿命。
齿轮传动设计习题分析
1
习题一
根据给定的参数计算齿轮的模数和齿数。
2
习题二
根据给定的传动比和齿轮类型进行齿轮定的载荷条件计算齿轮的尺寸和材料。
习题解答与讨论
解答
逐步讲解习题的解答过程，帮 助学生理解设计思路。
《齿轮传动设计习题》 PPT课件
本课件将介绍《齿轮传动设计习题》的相关知识，包括齿轮传动的概述、基 本参数计算、注意事项、以及习题分析和解答等内容。
课程介绍
背景
掌握齿轮传动设计的基本知识和技能对于机 械工程师来说至关重要。
重要性
齿轮传动是机械工程中广泛应用的动力传动 方式。
目标
帮助学生理解齿轮传动的原理、设计过程和 相关计算方法。
内容
本课程将涵盖齿轮传动设计的各个方面，为 学生提供全面的知识体系。
齿轮传动概述
原理
齿轮传动通过齿与齿之间的啮 合来传递动力和运动。
类型
常见的齿轮类型包括直齿轮、 斜齿轮、锥齿轮等。
应用
齿轮传动广泛应用于机械、汽 车、工程等领域。
齿轮基本参数计算
模数
模数决定了齿轮的大小，常用于计算齿轮的 参数。
齿宽
齿宽是齿轮齿槽的宽度，影响齿轮的承载能 力和齿面接触强度。
齿数
齿数影响齿轮的传动比和力学特性，需要根 据设计要求进行选择。
机械设计基础06第六章齿轮传动
机械设计基础06第六章齿轮传动一、教学内容本节课的教学内容来自于机械设计基础06第六章齿轮传动。
本章主要介绍齿轮传动的基本原理、分类、齿形、齿数、模数等基本概念，以及齿轮传动的计算方法和选用原则。
具体内容包括：齿轮传动的基本原理、齿轮的分类和特点、齿形的几何参数、齿数的确定、模数的选取、齿轮传动的计算方法、齿轮传动的选用原则等。
二、教学目标1. 使学生了解齿轮传动的基本原理，掌握齿轮的分类和特点，理解齿形的几何参数、齿数的确定、模数的选取等基本概念。
2. 培养学生掌握齿轮传动的计算方法，能够根据实际需求选用合适的齿轮传动。
3. 提高学生的实际应用能力，使学生能够运用所学的齿轮传动知识解决实际问题。
三、教学难点与重点重点：齿轮传动的基本原理、齿形的几何参数、齿数的确定、模数的选取、齿轮传动的计算方法、齿轮传动的选用原则。
难点：齿形的几何参数的计算、齿数的确定、模数的选取。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、尺子、圆规、量角器。
五、教学过程1. 情景引入：通过展示汽车齿轮传动的图片，引导学生思考齿轮传动在实际生活中的应用。
2. 知识讲解：讲解齿轮传动的基本原理，齿轮的分类和特点，齿形的几何参数、齿数的确定、模数的选取等基本概念。
3. 例题讲解：通过示例，讲解齿轮传动的计算方法和选用原则。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识，自行计算一组齿轮传动的模数和齿数。
5. 课堂讨论：引导学生探讨齿轮传动在实际应用中可能遇到的问题，以及解决方法。
7. 作业布置：布置相关作业，巩固所学知识。
六、板书设计齿轮传动的基本原理齿轮的分类和特点齿形的几何参数齿数的确定模数的选取齿轮传动的计算方法齿轮传动的选用原则七、作业设计1. 题目：计算一组齿轮传动的模数和齿数。
答案：根据计算公式，模数为m=2，齿数为z=40。
2. 题目：选用合适的齿轮传动，使一台电动机的输出功率达到500W，转速为1500r/min。
齿轮的齿廓曲线教学提纲
一个标准齿轮的基本参数值确定之后，其主要尺寸和齿廓形状就完全确定了。
m、α、ha* 、c* 取标准值，且e=s的齿轮。
B
二、齿条(the rack)
2)齿廓是直线，各点法线和速度方向线分别平行，压力角处处相等，且等于齿形角，
3)齿距处处相等: p=πm
o1
ω1
§10－2 齿轮的齿廓曲线
1.齿廓啮合基本定律
得： i12 ＝ω1/ω2＝O2P /O1P
齿廓啮合基本定律(fundamental law of gearing): 互相啮合的一对齿轮在任一位置时的传动比，都与连心线O1O2被其啮合齿廓的在接触处的公法线所分成的两段成反比。
在齿轮1上：
在齿轮2上：
kk’=pb1
kk’= pb2
i12 = --
ω1
ω2
传动比：
= --
db2
db1
= --
d’2
d’1
= --
d2
d1
= --
Z2
Z1
啮合过程
为了便于润滑、制造和装配误差，以及受力受热变形膨胀所引起的挤压现象，实际上侧隙不为零，由公差保证。
2.中心距(centre distance) a及啮合角(working pressure angle) α’
根据三心定律可知：P点为相对瞬心。
n
n
P
o2
ω2
k
由： v12 ＝O1P ω1
v12
＝O2P ω2
传动比：i主从=ω主/ω从
节圆
如果要求传动比为常数，则应使O2P/O1P为常数。
节圆(the pitch circle)： 设想在P点放一只笔，则笔尖在两个齿轮运动平面内所留轨迹。
齿轮传动公开课教案设计
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齿轮机构教案设计
[课题名称]：
总课题：齿轮传动
分课题：齿轮传动的组成和分类
课型：新授课
组织形式：演示与多媒体教学
[教学目标]
知识目标：熟悉齿轮传动机构的概念和组成，掌握铰链四杆机构的几种分类及区别；
能力目标：通过课堂上的讨论、归纳等程序，教给学生学会观察研究问题的方法；通过讲练结合，培养学生运用比较、归纳等推理方法解决问题；
德育目标：通过课堂的学习，培养学生细致观察，勤于探索的良好习惯，
[教学重点]：齿轮传动的特点和基本类型
[教学难点]：齿轮传动的传动比及其计算
[教学方法]：讲授演示法、多媒体课件演示法
[教学用具]：多媒体教学自制课件
[教学提纲]：
一、知识回顾
（一）、运动副的分类运动副分为低副、高副
二、新课引入
（一）、减速器是如何实现减速的目的?
1、展示减速器图片>
2、提问：该设备有哪些构件组成？
齿轮之间的接触方式和运动副分别为什么？
三、齿轮传动概述
（一）、定义
（二）、对齿轮传动的基本要求
（三）、特点
三、齿轮传动分类
（一）、1、按两齿轮轴线的相对位置及轮齿的形状
2、按啮合情况：
3、按齿轮传动工作条件
4、按齿轮圆周速度高低
5、按齿轮齿廓曲线的形状
四、知识应用
< 课堂练习>：判断并选择正确的齿轮分类
[作业布置]。
机械基础齿轮传动教案（第四版）
机械基础齿轮传动教案（第四版）预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制第四章齿轮传动（10课时）教学目标1、了解齿轮传动的分类、特点2、理解渐开线的形成及性质，了解齿廓的啮合的特点3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算4、了解渐开线齿廓的啮合的特点5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点7、了解齿轮轮齿失效的形式教学重点难点上述3、5两点【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用2、链传动的传动比3、滚子链的组成、标记和特点第一节齿轮传动的类型及应用一、概念齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。
二、齿轮传动的类型齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。
两轴平行两轴不平行按轮齿方向按啮合情况直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动（1）根据轴的相对位置，分为两大类，即平面齿轮传动（两轴平行）与空间齿轮传动（两轴不平行）（2）按工作时圆周速度的不同，分低速、中速、高速三种；（3）按工作条件不同，分闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保证良好润滑的齿轮传动）、半开式齿轮传动（齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外，不能保证良好润滑）三种；（4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种；（5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种；（6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。
三、齿轮传动的应用1、传动比式中 n1、n2表示主从动轮的转速 z1、z2表示主从动轮的齿数 2、应用特点：优点：能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。
传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s结构紧凑，可实现较大传动比传动效率高，使用寿命长，维护简便缺点：运转中有振动、冲击和噪声齿轮安装要求高不能实现无级变速不适用中心距较大的场合第二节渐开线齿廓一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求一是传动要平稳，二是承载能力要强二、渐开线的形成、性质1、渐开线的形成当一条动直线（发生线），沿着一个固定的圆（基圆）作纯滚动时，动直线上任意一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。
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齿轮传动习题
齿轮传动
一、填空题
1.按齿轮齿向不同，齿轮传动可分传动、传动、传动三
种，按齿轮的啮合方式不同，齿轮传动可分传动、传动、
传动三种
2.齿轮的失效形式有
等五种情况。
3.分度圆齿距p与 的比值定为标准值，称
为。
4.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有五个，即
齿顶高系数和径向间隙系数。
5.对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，有：α= ，
*
= ，
a
C*= ，因此，只要给出齿轮的，即可计算出齿轮的几何尺寸。
6.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件
是。
7.渐开线的几何形状与基圆的大小有关，它的直径越大，渐开线的曲
率。
8.分度圆上压力角的大小，对齿形有影响，当压力角增大时，齿形的齿顶形状
变，
齿根变厚。
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11. 某镗床主轴箱中有一正常齿渐开线标准齿轮，其参数为：ɑ=200，m=3mm，Z=50，该齿轮的分度圆直径为mm，齿顶圆直径为mm，齿根圆直径为
mm，齿高为mm
二、选择题
1.渐开线上任意一点法线与基圆的关系
（）
A、相交
B、相垂直
C、相切
2.渐开线上各点的压力角不相等基圆上压力角
（）
A、等于零
B、不相等
C、不等于零
3.渐开线上各点的曲率半径
（）
A、不相等
B、相等
C、无关
4.对于齿数相同的齿轮，模数越大齿轮的几何尺寸及齿形都越大，齿轮的承载能力
（）
A、越大
B、越小
C、不变
5.对于模数相同的齿轮，如果齿数增加，齿轮的几何尺寸增大，齿形没变化，齿轮的
承载能力（）
A、增大
B、减小
C、没变化
6.标准压力角和标准模数均在
（）
A、分度圆上
B、基圆上
C、齿根圆上
7.齿轮的压力角有法面压力角和端面压力角两种，规定以
（）
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A、法面压力角为标准值
B、端面压力角为标准值
C、都可
以
8.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是
（）
A、必须使两轮的模数和齿数分别相等。
B、必须使两轮模数和压力角分别
相等。
C 、必须使两轮的齿厚和齿槽宽分别相等。
9.一对渐开线齿轮啮合时，啮合点始终沿着
（）
A、分度圆移动
B、节圆移动
C、基圆公切线移动
10.渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点方向线之间所夹的锐
角。
（）
A、绝对速度
B、相对速度
C、滑动速度
11.渐开线标准齿轮是指m、α、*
a
、C*均为标准值，且分度圆齿厚与齿槽宽的关系是（）
A、小于
B、大于
C、等于
三、判断题
1.有一对传动齿轮，已知主动轮的转速n
1=960rpm，齿数Z
1
=20，从动齿轮的齿数
Z
2
=50，这对齿轮的传动比i12 =2.5，那么从动轮的转速应当为n2=2400 rpm。
（）
2.渐开线的形状只取决于基圆的大小。
（）
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3.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。
（）
4.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。
5.标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。
（）
6.直齿圆柱标准齿轮的正确啮合条件：只要两齿轮模数相等即可。
（准齿轮的压力角
20度）（）
7.齿轮传动和摩擦轮传动一样，都可以不停车进行变速和变向。
（）
8.齿轮传动不宜用于两轴间距离大的场合。
（）
9.由制造、安装误差导致中心距改变时，渐开线齿轮不能保证瞬时传动比不变。
（）
10.分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。
（）
11.常用的齿轮材料为锻钢、铸钢、铸铁、非金属材料等（）
12.锥齿轮以齿轮小端参数为标准值
（）
四、名词解释
1.基圆
2.模数
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3.齿形角
五、简答题
1.齿轮传动的特点是什么？
2.齿轮传动正确啮合的条件是什么？
3.斜齿轮传动的特点是什么？
六、计算
1.已知一对渐开线外啮合直齿圆柱标准齿轮的模数m=5mm，压力角α=20°，中心距a=350mm，传动比i=9/5。
试求两齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿厚s、全齿高h。
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2.某镗床主轴箱中有一正常齿渐开线标准齿轮，其参数为：ɑ=200，m=3mm，Z=50，
试计算该齿轮的尺寸。
蜗杆传动
一、填空题
1、蜗杆传动由和组成，常用于传递空间两轴间的运动和动力
2、按螺旋方向不同，蜗杆可分为和两种。
3、按头数分为蜗杆和蜗杆。
通常蜗杆的头数取为。
4
二、选择题
1.在圆柱蜗杆传动中， ( )由于加工和测量方便，所以应用广泛。
A阿基米德蜗杆 B渐开线蜗杆 C法向直廓蜗杆
2.蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮轴线在空间一般交错成（）
A 60°
B 30°
C 90°
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3、蜗轮的端面模数（）其配对蜗杆的轴向模数A等于 B大于 C小于
4、哪项不是蜗杆传动的特点（）
A传动比大，结构紧凑 B传动平稳、噪声小
C可以实现自锁 D 效率高
5、增加蜗杆的升角，蜗杆传动效率将（）
A提高 B下降 C不变
三、判断题
1
）
2、蜗杆传动的承载能力大，效率高。
（）
3、单头蜗杆传动的传动比可以较大，但效率较低，如要提高效率，应增加蜗杆头数。
（）
4、蜗杆传动一般用于传递功率不大的连续运转场合。
（）
四、问答题
1.蜗杆传动的特点是什么？
2.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？
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五、实践题
蜗杆回转方向及螺旋方向如图，试判断蜗轮回转方向
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