机械设计习题 (1)齿轮
机械设计-齿轮习题与参考答案

习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是C。
A. 齿面胶合B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断D. 轮齿塑性变形2 高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是 A 。
A. 齿面胶合B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损D. 轮齿疲劳折断345钢齿轮,经调质处理后其硬度值约为B。
A. 45~50 HRCB. 220~270 HBSC. 160~180 HBSD. 320~350 HBS4 齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为 C 。
A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火5齿轮采用渗碳淬火的热处理方法,则齿轮材料只可能是D。
A. 45钢B. ZG340-640C. 20CrD. 20CrMnTi6齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 A 。
A. 跑合阶段B. 稳定性磨损阶段C. 剧烈磨损阶段D. 齿面磨料磨损阶段7 对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般D。
A. 按接触强度设计齿轮尺寸,再校核弯曲强度B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸,再校核接触强度C. 只需按接触强度设计D. 只需按弯曲强度设计8 一对标准直齿圆柱齿轮,若z1=18,z2=72,则这对齿轮的弯曲应力A 。
A. σF1>σF2B. σF1<σF2C. σF1=σF2D. σF1≤σF29 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动,其主要失效形式为C。
A. 轮齿疲劳折断B. 齿面磨损C. 齿面疲劳点蚀D. 齿面胶合10 一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质;大齿轮选用45钢正火,它们的齿面接触应力C 。
A. σH1>σH2B. σH1<σH2C. σH1=σH2D. σH1≤σH211对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动,设计时一般 A 。
A. 先按接触强度计算B. 先按弯曲强度计算C. 先按磨损条件计算D. 先按胶合条件计算12 设计一对减速软齿面齿轮传动时,从等强度要求出发,大、小齿轮的硬度选择时,应使B。
机械设计练习题

机械设计练习题练习题(一)一、选择正确答案(选择一个正确答案,将其前方的字母填在括号中)1.一对齿轮要正确啮合,它们的_______必须相等。
(A)直径(B)宽度(C)模数(D)齿数2.一个齿轮上的圆有_______。
(A)齿顶圆和齿根圆,(B)齿顶圆,分度圆,基圆和齿根圆(C)齿顶圆,分度圆,基圆,节圆,齿根圆3.一标准直准圆柱齿轮的齿距P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数为_______。
(A)80 (B)78 (C)82 (D)764.在蜗杆蜗轮传动中,轮齿间的啮合是。
(A)点接触;(B)线接触;(C)面接触。
5.设计键联接的几项主要内容是:a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为_______。
(A)b-a-c-d(B)b-c-a-d(C)c-d-b-a(D)a-c-b-d6. 同时承受弯矩和转矩的轴,称为_______。
(A)转轴(B)心轴(C)传动轴(D)曲轴7.带在工作时产生弹性滑动,是由于_______。
(A)带的紧边与松边拉力不等(B)带与带轮间的摩擦系数偏低(C)带不是绝对挠性件(D)带绕过带轮产生离心力8.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是____。
(A)6208;(B)N208;(C)30208;(D)51208。
9.一根转轴采用一对滚动轴承支承,其承受载荷为径向力和较大的轴向力,并且有冲击、振动较大。
因此宜选择____。
(A)深沟球轴承;(B)角接触球轴承;(C)圆锥滚子轴承。
10.径向滑动轴承的主要结构形式有三种,以其中____滑动轴承应用最广。
(A)整体;(B)对开;(C)调心。
二、填空题1.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。
2.由渐开线的形成可知,离基圆越远的点,相应的压力角__ __ _,我国规定标准压力角为_ __。
3.由于渐开线齿轮的传动比等于___ ___,所以即使两轮的安装中心距略有偏差,也不影响两轮的传动比。
机械设计练习题_(6)

1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧?解题要点:(1)齿根弯曲疲劳强度计算时,将轮齿视为悬臂梁,受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。
(2)齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化,又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。
(3)在反复变应力的作用下,由于齿轮材料对拉应力敏感,故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。
2、有一闭式齿轮传动,满载工作几个月后,发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。
试问:(1)这是什么现象?(2)如何判断该齿轮是否可以继续使用?(3)应采取什么措施?解题要点:(1)已开始产生齿面疲劳点蚀,但因“出现小的凹坑”,故属于早期点蚀。
(2)若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀,该齿轮仍可继续使用。
(3)采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中,均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。
3、一对齿轮传动,如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀?哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断?并简述其理由。
解题要点:(1) 大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N 不等,通常21HP HP σσ>, 而21H H σσ=,故小齿轮齿面接触强度较高,则不易出现疲劳点蚀。
(2)比较大、小齿轮的111Sa Fa FP Y Y σ与222Sa Fa FP Y Y σ,若111Sa Fa FP Y Y σ<222Sa Fa FP Y Y σ,则表明小齿的弯曲疲劳强底低于大齿轮,易产生弯曲疲劳折断;反之亦然。
4、图为两级斜齿圆柱齿轮减速器,已知条件如图所示。
试问: (1) 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间 轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反?(2) 低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值,才能使 轴Ⅱ轴上轴向力相互抵?解题要点:(1)轴Ⅱ上小齿轮为左旋;Ⅲ轴上大齿轮为左旋。
(2)若要求Ⅱ轴上轮1、2的轴向力能互相抵消,则必须满足下式: F a1=F a2即 12122211t a n t a n ,t a n t a nββββt t t t F F F F == 由中间轴的力矩平衡,得222211dF d F t t = 则 1121211212t a n c o s /513cos /175tan tan tan ββββββ⨯⨯===d d F F t t 得1438.015sin 513175sin 2=︒⨯⨯=β 则 2161827.82'''︒=︒=β5、今有两对斜齿圆柱齿轮传动,主动轴传递的功率P 1=13kW ,n 1=200r/min ,齿轮的法面模数m n =4mm ,齿数z 1=60均相同,仅螺旋角分别为9°与18°。
机械设计考研练习题-齿轮传动

齿轮传动一 选择题(1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 B 。
A. 齿面点蚀B. 轮齿折断C. 齿面磨损D. 齿面胶合(2) 在闭式齿轮传动中,高速重载齿轮传动的主要失效形式是 C 。
A. 轮齿疲劳折断B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面胶合D. 齿面磨粒磨损E. 齿面塑性变形(3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是 A 。
A. 齿面要硬,齿心要韧B. 齿面要硬,齿心要脆C. 齿面要软,齿心要脆D. 齿面要软,齿心要韧(4) 已知一齿轮的制造工艺过程是:加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿,则该齿轮的材料是 B 。
A. 20CrMnTiB. 40CrC. Q235D. ZCuSn5Pb5Zn5(5) 对于一对材料相同的软齿面齿轮传动,常用的热处理方法是 D 。
A. 小齿轮淬火,大齿轮调质B. 小齿轮淬火,大齿轮正火C. 小齿轮正火,大齿轮调质D. 小齿轮调质,大齿轮正火(6) 对于齿面硬度大于350HBS 的钢制齿轮,其加工的工艺过程一般为 C 。
A. 加工齿坯——淬火——切齿——磨齿B. 加工齿坯——切齿——磨齿——淬火C. 加工齿坯——切齿——淬火——磨齿D. 加工齿坯——淬火——磨齿——切齿(7) 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数Fa Y 和应力校正系数Sa Y 应按 B 查图表。
A. 实际齿数B. 当量齿数C. 不发生根切的最少齿数(8) 一减速齿轮传动,主动轮1用45钢调质,从动轮2用45钢正火,则它们齿面接触应力的关系是B 。
A. 2H 1H σσ<B. 2H 1H σσ=C. 2H 1H σσ>D. 可能相等,也可能不等(9) 一对标准圆柱齿轮传动,已知50,2021==z z ,它们的齿形系数是 C 。
A. 21Fa Fa Y Y <B. 21Fa Fa Y Y =C. 21Fa Fa Y Y >齿根弯曲应力是 A 。
A. 2F 1F σσ>B. 2F 1F σσ=C. 2F 1F σσ<(10) 提高齿轮的抗点蚀能力,不能采用 D 的方法。
机械设计各章习题答案

1章 齿轮传动一、补充题1、 在齿轮传动的设计与计算中,对于下列参数与尺寸应标准化的有 (1)、(6) ;应圆整的有 (5)、(9) ;没有标准的化也不应圆整的有 (2)、(3)、(4)、(7)、(8)、(10) 。
(1)斜齿圆柱齿轮的法面模数m n ;(2)斜齿圆柱齿轮的端面模数m t;(3) 分度圆直径d; (4)齿顶圆直径d a ; (5) 齿轮宽度B;(6)分度圆压力角α;(7)斜齿轮螺旋角β;(8) 变为系数x;(9)中心距a; (10)齿厚s2.材料为20Cr 的齿轮要达到硬齿面,适宜的热处理方法就是 (2) 。
(1)整体淬火;(2)渗碳淬火;(3)调质;(4)表面淬火3.将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度硬齿面直齿圆柱外齿轮,该齿轮制造工艺顺序应就是 (1) 为宜。
(1) 滚齿、表面淬火、磨齿;(2)滚齿、磨齿、表面淬火;(2) 表面淬火、滚齿、磨齿;(4)滚齿、调质、磨齿4.在下列措施中, (2) 不利于减轻与防止齿面点蚀发生。
(1) 提高齿面硬度;(2)采用粘度低的润滑油;(3)降低齿面粗糙度值;(4)采用较大的变位系数5.一对正确啮合的标准渐开线齿轮做减速传动时,如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,则齿根弯曲应力 (1) 。
(1)21F F σ>σ; (2)21F F σ=σ;(3)21F F σ<σ6.有两个标准直齿圆柱齿轮,齿轮1的模数30511==Z ,mm m 齿数;齿轮2的模数50322==Z ,mm m 齿数,则齿形系数与应力校正系数的乘积11Sa Fa Y Y (1) 22Sa Fa Y Y(1)大于;(2)等于;(3)小于;(4)不一定大于、等于或小于 2章 V 带传动一、 选择与填空1.带传动正常工作时,紧边拉力F 1与松边拉力F 2满足关系 (2) 。
(1)F 1 =F 2 (2)F 1 - F 2 = F e (3)F 1 /F 1 =e f α(4)F 1 +F 2 =F 02、 若将传动比不为1的平带传动的中心距减少1/3,带长做相应调整,而其它条件不变,则带传动的最大有效拉力F ec (3) 。
机械设计习题(答案)

简答题1 一对齿轮传动,若按无限寿命考虑,如何判断其大小齿轮中哪个不易出现齿面点蚀?哪个不易发生齿根弯曲疲劳折断?答:一对齿轮的接触应力相等,哪个齿轮首先出现点蚀,取决于它们的许用接触应力][H σ,其中较小者容易出现齿面点蚀。
通常,小齿轮的硬度较大,极限应力lim σ较大,按无限寿命设计,小齿轮的许用接触应力][H σ 1 较大,不易出现齿面点蚀。
判断哪个齿轮先发生齿根弯曲疲劳折断,即比较两轮的弯曲疲劳强度,要比较两个齿轮的111][F Sa Fa Y Y σ和222][F Sa Fa YY σ,其比值较小者弯曲强度较高,不易发生轮齿疲劳折断。
2 为什么蜗杆传动只计算蜗轮轮齿的强度,而不计算蜗杆齿的强度?答:因为蜗杆材料的强度和硬度一般大于蜗轮材料的,故蜗杆传动的失效主要发生在蜗轮的轮齿上。
所以强度计算一般也就只计算蜗轮的了。
3 为增加蜗杆减速器输出轴的转速,决定用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆,问原来的蜗轮是否可以继续使用?为什么?答:不可以。
蜗轮蜗杆正确啮合的条件中有γ 1 = β2,依题意,如用原来的蜗轮,当蜗杆头数z 1由1变为2,模数m 和分度圆直径d 1不能变,据d mz 11=tg γ可知,tg γ增大为原来的2倍,即导程角γ1增大了,与蜗轮的螺旋角β不再相等。
因此,不再符合蜗轮蜗杆的正确啮合条件。
4.确定小带轮直径考虑哪些因素?(1) 最小带轮直径,满足d d1≥d dmin ,使弯曲应力不至于过大; (2) 带速,满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ; (3) 带轮直径取标准值; (4) 使小带轮包角≥︒120; (5) 传动所占空间大小。
5.确定小链轮齿数z 1时应考虑的因素?(1) 考虑动载荷的大小,小链轮齿数越少,链传动的多边形效应和动载荷越大; (2) 考虑大链轮齿数z 2,为防止大链轮过早脱链应使:z 2 ≤150; (3) 考虑链速,当链速高时,小链轮齿数z 1应尽量取的多些;(4) 考虑链长为偶数,为了磨损均匀,链轮齿数应取奇数,并与链长互为质数; (5) 传动所占空间大小,尽量使结构紧凑。
机械设计练习题_(6)

1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧解题要点:(1)齿根弯曲疲劳强度计算时,将轮齿视为悬臂梁,受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。
(2)齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化,又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。
(3)在反复变应力的作用下,由于齿轮材料对拉应力敏感,故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。
2、有一闭式齿轮传动,满载工作几个月后,发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。
试问:(1)这是什么现象(2)如何判断该齿轮是否可以继续使用(3)应采取什么措施解题要点:(1)已开始产生齿面疲劳点蚀,但因“出现小的凹坑”,故属于早期点蚀。
(2)若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀,该齿轮仍可继续使用。
(3)采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中,均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。
3、一对齿轮传动,如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断并简述其理由。
解题要点:(1) 大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N 不等,通常21HP HP σσ>, 而21H H σσ=,故小齿轮齿面接触强度较高,则不易出现疲劳点蚀。
(2)比较大、小齿轮的111Sa Fa FP Y Y σ与222Sa Fa FP Y Y σ,若111Sa Fa FP Y Y σ<222Sa Fa FP Y Y σ,则表明小齿的弯曲疲劳强底低于大齿轮,易产生弯曲疲劳折断;反之亦然。
4、图为两级斜齿圆柱齿轮减速器,已知条件如图所示。
试问: (1) 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反(2) 低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值,才能使 轴Ⅱ轴上轴向力相互抵 解题要点:(1)轴Ⅱ上小齿轮为左旋;Ⅲ轴上大齿轮为左旋。
(2)若要求Ⅱ轴上轮1、2的轴向力能互相抵消,则必须满足下式: F a1=F a2即 12122211tan tan ,tan tan ββββt t t t F F F F == 由中间轴的力矩平衡,得222211d F d F t t = 则 1121211212tan cos /513cos /175tan tan tan ββββββ⨯⨯===d d F F t t 得1438.015sin 513175sin 2=︒⨯⨯=β 则 2161827.82'''︒=︒=β5、今有两对斜齿圆柱齿轮传动,主动轴传递的功率P 1=13kW ,n 1=200r/min ,齿轮的法面模数m n =4mm ,齿数z 1=60均相同,仅螺旋角分别为9°与18°。
机械设计习题1

一、填空题(11分,每空1分)1、由机械零件强度疲劳试验可知:________________、________________和________________只对应力幅有影响。
2、在套筒滚子链设计中,在满足承载能力要求的前题下,节距选得______,齿数选得___________,传动越平稳。
(越大;越小)3、带传动工作时的应力有__________________、__________________和________________。
4、在闭式齿轮传动中,软齿面齿轮常发生 ____________ 破坏,硬齿面齿轮常发生 ____________破坏,开式齿轮传动中,常发生____________ 破坏。
二、选择题(20分,每空2分)1、滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中______的轴承所能达到的寿命。
(A、99%;B、90%;C、98%;D、50%)2、在作轴的疲劳强度校核计算时,对于一般单向转动的转轴,其弯曲应力应按______ 计算。
(A、脉动循环变应力; B、静应力;C、非对称循环变应力;D、对称循环变应力)3、对蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了防止温升过高导致______。
(A、材料的机械性能下降;B、润滑油变质;C、蜗杆热变形过大;D、润滑条件恶化而产生胶合失效)4、一对正确啮合的标准渐开线齿轮减速传动,z1=18,z2=72,两轮材料、热处理相同,工作时轮齿根部危险截面上的弯曲应力_______。
(A、 s F1 > s F2;B、 s F1< s F2; C、s F1 =s F2)5、两轮轴线不在同一水平面的链传动,链条的紧边应布置在上面,松边应布置在下面,这样可以使______。
(A、链条平稳工作,降低运行噪声B、松边下垂量增大后不致与链轮卡死;C、链条的磨损减小;D、链传动达到自动张紧的目的)6、各种型号的三角带,其截面的槽角均为40°.为使三角带的工作面能与轮槽保持良好接触,必须使带轮槽角 ______。
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一、选择题1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是_C_。
A、齿面胶合B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损或轮齿疲劳折断D、轮齿塑性变形2、高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是_A_。
A、齿面胶合B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损D、轮齿疲劳折断3、45号钢齿轮,经调质处理后其硬度值约为_B_。
A、HRC=45~50B、HBS=220~270C、HBS=160~180D、HBS=320~3504、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为_C_。
A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿D、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法,则齿轮材料只可能是_D_。
A、45号钢B、ZG340~640C、20CrD、20CrMnTi6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在_A_。
A、跑合阶段B、稳定性磨损阶段C、剧烈磨损阶段D、齿面磨料磨损阶段7、对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般_D_。
A、按接触强度设计齿轮尺寸,再校核弯曲强度B、按弯曲强度设计齿轮尺寸,再校核接触强度C、只需按接触强度设计D、只需按弯曲强度设计8、一对标准直齿圆柱齿轮,已知z1=18,a2=72,则这对齿轮的弯曲应力_A_。
A、sF1>sF2B、sF1<sF2C、sF1=sF2D、sF1≤sF29、一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时,它们的_B_必须相等。
A、直径B、模数C、齿宽D、齿数10、在设计闭式硬齿面传动中,当直径一定时,应取较少的齿数,使模数增大以_B_。
A、提高齿面接触强度B、提高轮齿的抗弯曲疲劳强度C、减少加工切削量,提高生产率D、提高抗塑性变形能力11、在直齿圆柱齿轮设计中,若中心距保持不变,而把模数增大,则可以_B_。
A、提高齿面接触强度B、提高轮齿的弯曲强度C、弯曲与接触强度均可提高D、弯曲与接触强度均不变12、轮齿的弯曲强度,当_D_,则齿根弯曲强度增大。
A、模数不变,增多齿数B、模数不变,增大中心距C、模数不变,增大直径D、齿数不变,增大模数13、轮齿弯曲强度计算中齿形系数与_C_无关。
A、齿数B、变位系数C、模数D、斜齿轮的螺旋角14、齿轮传动在以下几种工况中_C_的齿宽系数可取大些。
A、悬臂布置B、不对称布置C、对称布置D、同轴式减速器布置15、直齿锥齿轮强度计算时,是以_C_为计算依据的。
A、大端当量直齿锥齿轮B、齿宽中点处的直齿圆柱齿轮C、齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮D、小端当量直齿锥齿轮二、填空题1.齿轮传动时,如大小齿轮的材料不同,则σH1 =σH2;[σH1]≠[σH2];σF1≠σF2;[σF1]≠[σF2]。
2.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。
3.在圆柱齿轮传动中,齿轮分度圆直径d1不变而减小模数m,对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动平稳性的影响分别为弯曲强度降低,接触强度不变,传动平稳性提高。
4.在圆柱齿轮传动设计中,在中心距a及其他条件不变时,增大模数m,其齿面接触应力不变,齿根弯曲应力减小,重合度减小。
5.在闭式齿轮传动中,当齿轮的齿面硬度HBS<350时,通常首先出现点蚀破坏,应首先按齿面接触强度进行设计,但当齿面硬度HBS>350时,则易出现齿根弯曲折断破坏,应首先按齿根弯曲强度设计强度进行设计。
6.齿轮的齿形系数YF的大小与齿轮参数中的模数无关,主要取决于齿数。
7.斜齿圆柱齿轮的齿形系数YF按当量齿数选取。
8.设计一对圆柱齿轮时,通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些,其主要原因是以防齿轮轴向错位时,导致啮合齿宽减小。
9.一对闭式直齿圆柱齿轮,m=3mm,z1=2l,z2=63,α=20°,小齿轮用40Cr钢,表面淬火HRC=55,[σH1]=1200N/mm,大齿轮用45钢调质,HBS=220-240,[σH2]= 600N/mm,若齿轮传动工作时,齿面接触应力为σH=500N/mm,则小齿轮的接触强度安全系数为大齿轮的2倍。
10.两对标准直齿圆柱齿轮传动,已知模数、齿数、齿宽分别为:A对:m=4mm,z1=18,z2=41,B1=58mm,B对:m=2mm,Z1=36,z2=82,B2=50mm,其余条件相同,若按无限寿命考虑,这两对齿轮传动按接触强度所能传递的转矩比值TA/TB=1。
11.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30~50HBS。
12.在圆锥一圆柱两级齿轮传动中,如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动,另一级用直齿圆锥齿轮传动,则应将圆锥齿轮放在高速级。
13.对于闭式软齿面齿轮传动,主要按齿面接触强度进行设计,这时影响齿轮强度的主要几何参数是d1。
14.对于开式齿轮传动,虽然主要失效形式是磨损,但目前仅以齿根弯曲疲劳强度作为设计准则,这时影响齿轮强度的主要参数是模数。
15.一对齿轮啮合时,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。
16.设计闭式硬齿面齿轮传动时,当分度圆直径d1一定时,应选取较少的齿数,使模数m 可以提高,以提高齿根弯曲疲劳强度强度。
17.一对圆柱齿轮传动,当其他条件不变时,仅将齿轮传动所受的载荷增大为原载荷的4倍,其齿面接触应力将增为原应力的2倍。
18、一对齿轮齿根弯曲应力的关系是σ1=σ2 Y Fa1Y Sa1/(Y Fa2Y Sa2)。
19.渗碳淬火硬齿面齿轮一般需经过磨削加工。
20.齿轮传动中轮齿的齿面点蚀,通常首先发生在节线附近靠近齿根处。
三、问答题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。
9.问:在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?答:在实际传动中,由于原动机及工作机性能的影响,以及齿轮的制造误差,特别是基节误差和齿形误差的影响,会使法向载荷增大。
此外在同时啮合的齿对间,载荷的分配并不是均匀的,即使在一对齿上,载荷也不可能沿接触线均匀分布。
因此实际载荷比名义载荷大,用载荷系数K计入其影响.10.问:齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的?为什么选择节点作为齿面接触应力的计算点?答:齿面接触疲劳强度公式是按照两圆柱体接触的赫兹公式建立的;因齿面接触疲劳首先发生在节点附近的齿根部分,所以应控制节点处接触应力。
11.问:一对圆柱齿轮传动,大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?如大、小齿轮的材料及热处理情况相同,则其许用接触是否相等?答:一对齿轮传动,其大小齿轮的接触应力一定相等。
两齿轮材料和热处理相同时,其许用应力不一定相等。
因为许用应力还与寿命系数有关,大小齿轮的应力循环齿数不等,故许用应力不一定相等。
12.问:配对齿轮的齿面有较大的硬度差时,对较软齿面会产生什么影响?答:当小齿轮与大齿轮有较大的硬度差,且速度又较高时,较硬的齿面对较软的齿面会起较显著的冷作硬化效应,从而提高其疲劳极限。
13.问:在直齿轮和斜齿轮传动中,为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些?答:其目的是防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合宽度减小而增大轮齿的工作载荷。
14.问:齿轮传动的常用润滑方式有哪些?润滑方式的选择主要取决于什么因素?答:齿轮的常用润滑方式有:人工定期加油、浸油润滑和喷油润滑。
润滑方式的选择主要取决于齿轮圆周速度的大小。
15.问:齿形系数与模数有关吗?有哪些因素影响齿形系数的大小?答:齿形系数与模数无关,齿形系数的大小取决于齿数。
16.问:为什么设计齿轮时,齿宽系数既不能太大,又不能太小?答:齿宽系数过大将导致载荷沿齿宽方向分布不均匀性严重;相反若齿宽系数过小,轮齿承载能力减小,将使分度圆直径增大。
17.问:选择齿轮传动第Ⅱ公差组精度等级时,除了考虑传动用途和工作条件以外,主要依据是什么?答:圆周速度。
18.问:选择齿轮毛坯的成型方法时(铸造,锻造,轧制圆钢等),除了考虑材料等因素外,主要依据是什么?答:齿轮的几何尺寸和批量大小。
19.问:斜齿轮传动的接触强度计算中的重合度系数Zε考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响,它与哪些因素有关?答:它与斜齿传动的端面重合度和纵向重合度有关。
20.问:有一标准直齿圆柱齿轮传动,齿轮1和齿轮2的齿数分别为Z1和Z2,且Z1< Z2。
若两齿轮的许用接触应力相同,问两两齿轮的接触强度是否相等?答:两齿轮接触强度相等。
因齿轮1和齿轮2的接触应力相等,许用接触应力相同,所以两齿轮的接触强度相等。
21.问:设计齿轮传动时,若大小齿轮的疲劳极限值相同,这时它们的许用应力是否相同?为什么?答:许用应力不一定相同。
因许用应力与疲劳极限值有关外,还与齿轮的循环次数(即寿命系数Z N,Y N)有关。
当大小齿轮的循环次数都达到或超过无限循环的次数时,大小齿轮的许用应力相同;否则,大小齿轮的许用应力不相同。