第六章齿轮传动_题目及答案

第六章 齿轮传动

一、简答题：

（1） 齿轮传动的失效形式有哪几种？闭式软齿面齿轮传动一般针对哪种失效

形式进行计算？

（2） 齿轮传动中，载荷分布不均匀系数βK 与哪些因素有关？如减小βK 值可

采取哪些措施？

（3） 设计软齿面齿轮传动，为什么要使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高

一些？

（4） 为什么斜齿圆柱齿轮传动的承载能力要比直齿圆柱齿轮传动的承载能力

高？

（5） 在软齿面闭式圆柱齿轮传动设计中，若齿数比u 、中心距a 、齿宽b 及许

用应力不变，减小模数m ，并相应增加齿数，则对齿面接触强度、齿根弯曲强度、传动的平稳性和齿轮加工等各有何影响？

（6） 齿轮传动中的内部附加动载荷产生的主要原因是什么？为减小内部附加

动载荷可采取哪些措施？

（7） 一对标准直齿圆柱齿轮传动，传动比为2，问：

a 哪一个齿轮的齿根弯曲应力大，为什么？

b 若大、小齿轮的材料、热处理硬度均相同，小齿轮的应力循环次数06110N N <=，则它们的许用弯曲应力是否相等，为什么？

（8） 与带传动、链传动比较，齿轮传动有哪些主要优、缺点？

（9） 载荷系数K 由哪几部分组成？各考虑什么因素的影响？

（10）一对直齿圆柱齿轮的齿面接触应力的大小与齿轮的哪几个几何参数有

关？在哪一点啮合的接触应力最大？通常接触强度计算时算的是哪一点的接触应力？为什么？

（11）为什么把Fa Y 叫做齿形系数？有哪些参数影响它的数值？为什么与模数

m 无关？

（12）设计齿轮传动中的下列参数：斜齿圆柱齿轮的法向模数与端面模数、圆

锥齿轮的大端模数与平均模数、齿数与当量齿数、螺旋角、分度圆直径、

齿顶圆直径与齿根直径、齿宽、中心距，哪些应取标准值；哪些应圆整；哪些既没有标准值，也不应圆整，而应算得很准确？哪些应在装配图和零件图上标注，哪些可以不标注？哪几个尺寸有公差？

二、填空题：

（1） 齿轮传动时，如大、小齿轮的材料不同，则大、小齿轮的齿面接触应力

1H σ 2H σ，齿根弯曲应力1F σ 2F σ，许用接触应力1H σ 2H σ，许用弯曲应力1F σ 2F σ。

（2） 在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数m ，对齿轮的弯曲强度、

接触强度及传动的工作平稳性的影响分别为 、 、 。

（3） 闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度350

坏，故应按 强度进行设计；但当齿面硬度350>HBS 时，则易出 现 破坏，应按 强度进行设计。

（4） 齿轮的齿形系数Fa Y 的大小与 无关，主要取决于 。

（5） 在圆锥—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，则由于圆锥齿轮 ，故一般将圆锥齿轮传动用在 （高速级、低速级）。

（6） 斜齿（或直齿）圆柱齿轮设计时，计算载荷系数K 中包含的A K 是 ，

v K 是 ，αK 是 ，βK 是 。

（7） 一对软齿面圆柱齿轮啮合传动其齿向载荷分布系数βK 与 、 、

和 及 有关。

（8） 斜齿圆柱齿轮的齿形系数Fa Y 与齿轮参数 、 、 有关，而

与 无关。

（9） 正角度变位对一个齿轮接触强度的影响是使接触应力 ，接触强

度 ；对该齿轮弯曲强度影响是轮齿变厚，使弯曲应力 ，弯曲强度 。

（10） 对齿轮材料的基本要求是，齿面 ；齿芯 ，以抵抗各种齿面失

效和齿根折断。

（11） 轮齿的疲劳裂纹首先出现在轮齿的 一侧。

（12） 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取 模数为标准值；而直齿锥齿轮设计中，

应取 模数为标准值。

三、选择填空：

（1） 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。

A ．接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度；

B ．只按接触强度进行设计；

C ．按弯曲强度设计尺寸，再验算接触强度；

D ．只需按弯曲强度设计。

（2） 圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以 。

A ．提高轮齿的弯曲强度；

B ．提高轮齿的接触强度；

C ．提高轮齿的静强度；

D ．改善传递的平稳性。

（3） 齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀破坏，通常首先发生在 。

A ．接近齿顶处；

B ．接近齿根处；

C ．靠近节线的齿顶部分；

D ．靠近节线的齿根部分。

（4） 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料和（或）热处理方法不同，

则工作时两齿轮间的应力关系属于下列第 种。

A ．1H σ≠2H σ,1F σ≠2F σ,1HP σ=2HP σ,1FP σ=2FP σ；

B ．1H σ=2H σ,1F σ≠2F σ,1HP σ≠2HP σ,1FP σ≠2FP σ；

C ．1H σ≠2H σ,1F σ=2F σ,1HP σ≠2HP σ,1FP σ≠2FP σ；

D ．1H σ=2H σ,1F σ=2F σ,1HP σ≠2HP σ,1FP σ≠2FP σ。

（5） 直齿圆锥齿轮强度计算中，是以 为计算依据的。

A ．大端当量直齿圆柱齿轮；

B ．平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮；

C ．大端分度圆柱齿轮；

D ．平均分度圆柱齿轮。

（6） 一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮

宽5～10mm ，其主要原因是 。

A ．为使小轮强度比大轮高些；

B ．为使两轮强度大致相等；

C ．为便于安装、保证接触线长度；

D ．为传动平稳、提高效率。

（7） 齿轮抗弯曲计算中的齿形系数Fa Y 反映了对 齿轮抗弯强度的影响。

A ．轮齿的形状；

B ．轮齿的大小；

C ．齿面硬度；

D ．齿面粗糙度。

（8） 对于齿面硬度HBS>350的钢齿轮，其加工的工艺过程为 。

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。

（9） 在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况等一定的情况

下，轮齿的接触强度主要取决于 。

A ．模数；

B ．齿数；

C ．中心距；

D ．压力角。

（10）一对标准圆柱齿轮传动，已知201=z ，502=z ，它们的齿形系数是 。

A ．1F Y <2F Y ；

B ．1F Y =2F Y ；

C ．1F Y >2F Y 。

（11）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, 减小齿数时；

C ．增多齿数,两齿轮均负变位时；

D ．增大传动比。

（12）齿轮传动中引起附加动载荷,产生振动,冲击的主要原因是 。

A ．齿形误差；

B ．齿厚误差；

C ．基节误差；

D ．中心距误差；

（13）对HBS ≤350的齿轮传动，当采用同一钢材制造时,一般将进行 处理。

A ．小齿轮表面淬火，大齿轮调质；

B ．小齿轮表面淬火，大齿轮正火；

C ．小齿轮表面调质，大齿轮正火；

D ．小齿轮表面正火，大齿轮调质；

四、判断题：

（1） 按齿面接触强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮的许用接触应力[]1H σ≠

[]2H σ，在计算公式中应代入大者进行计算。 （ ）

（2） 一对相啮合的齿轮，若大小齿轮的材料、热处理情况相同，则它们的工

作接触应力和许用接触应力均相等。 （ ）

（3） 动载系数v K 是考虑主、从动齿轮啮合振动产生的内部附加动载荷对齿轮

载荷的影响系数。为了减小内部附加动载荷，可采用修缘齿。 （ ）

（4） 齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为

软齿面。 （ ）

（5） 对于软齿面闭式齿轮传动，若弯曲强度校核不足，较好的解决办法是保

持1d 和b 不变，减小齿数，增大模数。 （ ）

（6） 直齿锥齿轮的强度计算是在轮齿小端进行。 （ ）

（7） 所有齿轮传动中，若不计齿面摩擦力，一对齿轮的圆周力都是一对大小

相等、方向相反的作用力和反作用力。 （ ）

（8） 为了减小齿向载荷分布系数βK ，应该尽量使齿轮在两轴承中间对称分

布，并把齿宽系数d φ尽量选小些。 （ ）

（9） 一对圆柱齿轮，若保持中心距与齿宽不变，减小模数、增加齿数，则可

降低齿面接触应力，却增加了齿根弯曲应力。 （ ）

（10）一对齿轮若接触强度不够时，为增大模数；而齿根弯曲强度不够时，则

要加大分度圆直径。 （ ）

五、计算题：

1、图中为直齿圆锥齿轮和斜齿圆锥齿轮

组成的两级传动装置，动力由轴Ⅰ输

入，轴Ⅲ输出，Ⅲ轴的转向如图箭头所

示，试分析：

（1） 在图中画出各轮的转向；

（2） 为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可

以抵消一部分，确定斜齿轮3和

4的螺旋方向；

（3） 画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。

2、如图直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮

二级减速器中，mm m n 2=，253=z ，534=z ，013=β，轴Ⅱ

转矩mm N T ?=12102。

（1） 为使轴Ⅱ的轴承所受轴向

力较小，试确定齿轮4z 的螺旋角方向；

（2） 计算齿轮4z 的三个分力大小（忽略摩擦力），并在图上画出这三

个分力的方向；

（3） 在箱体结构和其他条件不变的情况下，仅将3z 减小到213=z ，将4z 增大到574=z ，以得到更大的减速比，若传递功率不变，试分析可能会出现什么问题？简要说明理由。

3、图示为二级圆柱齿轮减速器，高速级和低速级均为标准斜齿轮传动。 已知：电机功率KW P 3=；转速min /970r n =

高速级：mm m n 2=，251=z ，532=z ，''19'50120=β

题6－1图

题6－2图

低速级：mm m n 2=，253=z ，504=z ，

mm a 110=

计算时不考虑摩擦损失，求：

（1）为使Ⅱ轴上的轴承所受轴向力较小，确

定齿轮3、4的螺旋线方向（可画在图

上）；

（2）求齿轮3的分度圆螺旋角β的大小；

（3）画出齿轮3、4在啮合处所受各分力的

方向（画在图上），计算齿轮3所受各

分力的大小；

题6－2图

第六章 齿轮传动答案

一、简答题：

略

二、填空题：

（1） =，≠，≠，≠。

（2） 下降、不变、提高。

（3） 齿面点蚀，接触疲劳；齿根弯曲疲劳折断，齿根弯曲。

（4） 模数，齿廓形状。

（5） 大尺寸圆锥齿轮高精度制造困难，高速级（高速级、低速级）。

（6） 使用系数，动载系数，齿间载荷分配系数，齿向载荷分布系数。

（7） 齿宽系数d φ、齿宽b 、精度等级及支承布置情况。

（8） 齿数z 、螺旋角β、变位系数x ，模数m 。

（9） 下降，提高；下降，提高。

（10） 硬；韧。

（11） 非工作齿面。

（12） 法面；大端。

三、选择填空：

（1）D （2）D （3）D （4）B （5）B

（6）C （7）A （8）C （9）C 和A （10）C ；A ；B

（11）C （12）C （13）C

四、判断题：

（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）√

（6）× （7）× （8）√ （9）× （10）×

五、计算题：

1、解：

（1）各轮的转向如图中所示；

（2）斜齿轮3为左旋，4为右旋；

（3）作齿轮2所受分力2a F 、2r F ；

齿轮3所受分力为3a F 、3r F

如图示；

2、 解：（1）4z 的螺旋角方向为右旋。

（2）4z 的三个分力如图所示，4t F 、4r F 、4a F 。3z 所受转矩mm N T T ?==121023

mm N d d T T ?=?=?=2.256525

5312104334 则 N d T F t 16.4713cos /5322.2565220444=??==

N F F t a 89.10tan 44=?=β

N F F n t r 64.17cos /tan 44=?=βα

（3）考虑弯曲强度

3

2332z m b Y Y KT Sa Fa F ????=σ 齿数变化引起的Fa Y ，Sa Y 变化对弯曲应力影响不大。 所以121

25''3333>==z z F F σσ 弯曲应力增大，弯曲强度有可能不满足要求。 考虑接触强度

E H H Z Z u u bd KT ??+?=1223

3σ 题6－1解图

所以153

572125215712157/2553125532125'

1'1''33>?=++?=++=u u u u d d H H σσ 接触应力增大，接触强度有可能不满足要求。

3、解：（1）齿轮3左旋，齿轮4右旋；

（2）β

αcos )(2121z z m n += 9818.0110

2)5022(32)(cos 213=?+?=+=a z z m n β ''33'561003=β

（4） 齿轮3、4在啮合处受各分力的方向如

图。

齿轮3所受各分力的大小

mm N z z n P T ?=??=??=5.6261625

53970395500009550000123 N z m T d T T n t 1863cos 22333333≈?==

β N F F t a 360''33'5610tan 1863tan 0333≈=?=β

N F F n t r 7.690cos /tan 333≈?=βα

题6－3解图

齿轮传动习题 (2)

一、选择题 1. 一对渐开线齿轮，过两轮节圆所作公切线与两轮啮合点所作公法线之间所夹的锐角称为： ＿＿＿＿ Ａ. 压力角Ｂ. 传动角 Ｃ. 啮合角 D. 分度角 2. 其他条件不变，当中心距有误差时，渐开线齿轮的瞬时传动比：＿＿＿＿ Ａ. 改变不大Ｂ. 改变较大 Ｃ. 不变 D. 不一定 3. 一级传动且转向相反的是＿＿＿＿传动。 A. 链 B. 圆锥齿轮 C. 外啮合圆柱齿轮 D. 内啮合圆柱齿轮 4. 标准圆柱直齿轮的齿根高等于＿＿＿＿m。 A. 0.8 B. 1.1 C. D. 5. 下列哪种说法不正确＿＿＿＿ A. 一对渐开线齿轮中心距有误差时，不会改变瞬时传动比。 B. 同一条渐开线上各点的曲率半径是相等的 C. 模数相等的两渐开线齿轮不一定能配对使用 D. 基圆内无渐开线 6. 对于标准齿轮，在＿＿＿＿上的齿厚和齿槽宽相等。 A. 基圆 B. 分度圆 C. 根圆 D. 顶圆 7. 渐开线上任一点的＿＿＿＿必与＿＿＿＿相切。 A. 切线，基圆 B. 法线，分度圆 C. 切线，分度圆 D. 法线，基圆 8. 一对相互啮合的齿轮，应—＿＿＿＿分别相等。 A. 齿形角，模数 B. 模数，转速 C. 齿形角，转速 D.模数，角速度 9. 下面说法中正确的是＿＿＿＿。 A. 模数愈大，轮齿就愈大 B. 模数愈大，压力角就愈大 C. 模数愈大，基圆就愈大 D. 模数愈大，分度圆就愈大 10. 若基圆直径一定，则渐开线越接近于基圆，其曲率半径＿＿＿＿，而曲率＿＿＿＿。 A. 越大／越小 B. 越小／越大 C. 越大／越大 D. 越小／越小 11. 齿轮的标准模数和压力角是在＿＿＿＿上定义的。 A. 分度圆 B. 基圆 C. 节圆 D. 齿顶圆 12. 齿轮的标准压力角是指＿＿＿＿上的压力角。 A. 分度圆 B. 基圆 C. 齿根圆 D. 齿顶圆 13. 齿轮模数的单位是＿＿＿＿。 A. cm B. mm C. in D. μm 14. 我国标准齿轮的压力角是＿＿＿＿。 A. 15° B. 20° C. 25° D. 30°

齿轮传动计算题(带答案)

第四章齿轮传动计算题专项训练（答案）；1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆d；2、已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主；3、有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=20；4、某传动装置中有一对渐开线；5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=2；解:144=4/2(Z1+iZ1)Z1=18Z2；d 1=4*18=72d2=4*54=216 第四章齿轮传动计算题专项训练（答案） 1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆da=304mm。试计算其分度圆直径d、根圆直径df、齿距p以及齿高h。 2、已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主动齿轮转速n1=750r/mi n，中心距a=240mm，模数m=5mm。试求从动轮转速n2，以及两齿轮齿数z1和z 2。 3、有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200， Z1=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？（2）中心距a=？（3）齿距p=？答案： n2=480 a=7 5 p=6.28 4、某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿数z1=24，齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。解： 78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1 +z2) 135=3/2(24+z2) z2 =66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i =66/24=2.75 5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i12 =3，中心距a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。

直齿锥齿轮传动计算例题

例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）选用标准直齿锥齿轮齿轮传动，压力角取为20°。 （2）齿轮精度和材料与例题10-1同。 （3）选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8，取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 （1）由式（10-29）试算小齿轮分度圆直径，即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。 查得区域系数 查得材料的弹性影响系数。 [] 由图 由式（ ， 由图10-23查取接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-14）得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即

2）试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度（降低了一级精度） ④由表 由此，得到实际载荷系数 3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）由式（10-27）试算模数，即

1）确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算 由分锥角 由图 由图 由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为 由图取弯曲疲劳寿命系数 ，由式（10-14）得 因为大齿轮的大于小齿轮，所以取 2)试算模数。 =1.840mm

齿轮传动习题3答案

第15章齿轮传动(第三次作业) 1.齿轮传动的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合和齿面磨损等。 2. Y fs是复合齿形系数，其值只与齿形有关，与模数无关。 3.在齿轮传动中，主动轮所受的切向力（圆周力）与其转向相反，而从动轮所受的切向力（圆周力）与其转向相同。 4.齿轮的结构型式有：齿轮轴，实心式，腹板式，轮辐式等。一般小齿轮的宽度与大齿轮相比要宽5mm左右，原因是保证齿轮在全齿宽啮合。 5.在强度计算时，齿宽系数是大齿轮的齿宽与小齿轮的分度圆直径之比，且按大齿轮的齿宽计算。 6.在齿轮传动中，大小齿轮互相对应的齿面点的接触应力是相等的，大小齿轮的齿根最大弯曲应力是不等的。 是指作用在小齿轮上的转矩。 7. 齿轮传动强度计算公式中的转矩T 1 8.模数m、齿数z与分度圆直径三者的关系式为d＝ mz 。当d一定时，模数m越大，齿数z就越少，轮齿就越大，因此轮齿的抗弯承载能力也越高。 9.对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当采用同样钢材来制造时，一般为 C 处理。 A.小齿轮淬火，大齿轮调质 B.小齿轮淬火，大齿轮正火 C.小齿轮调质，大齿轮正火 D.小齿轮正火，大齿轮调质 10. 对于齿面硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般 A 。 A.先按接触疲劳强度计算 B.先按弯曲疲劳强度计算 C.先按磨损条件计算 D.先按胶合条件计算 11. 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀损坏，通常首先发生在 D 。 A.靠近齿顶处 B.靠近齿根处 C.靠近节线的齿顶部分 D.靠近节线的齿根部分 12. 开式齿轮传动主要失效形式是 C 。 A.轮齿折断 B.齿面点蚀 C.齿面磨损 D.齿面胶合 13.当齿轮的齿面硬度>350HBS且齿心强度较低时，常按 A 进行设计。 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面接触静强度 D.齿根弯曲静强度 14. 圆柱齿轮传动中，当齿轮材料、齿宽和齿数相同时， A 越大，弯曲强度越高。 A.模数 B.材料弹性模量 C.齿高 D.弯曲疲劳次数 15. 若齿轮传动的传动比、中心距及齿宽不变，增加两轮的齿数和，则轮齿弯曲强度 C ，接触强度 B 。 A.提高 B.不变 C.降低 D.先提高后降低，有一极大值 16. 以下哪种做法不能提高轮齿接触承载能力 A 。

(完整版)齿轮传动习题含答案

齿轮传动 一、选择题 7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．45钢齿面高频淬火 D ．铸钢ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。 A ．不变 B ．增为原应力的2倍 C ．增为原应力的4倍 D ．增为原应力的16倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计 C ．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D ．只需按弯曲强度设计。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。

机械设计齿轮传动设计答案解析

题10-6 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器, 第一级斜齿轮的螺旋角 1 β的旋 向已给出。 （1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向, 并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。 （2）若已知第一级齿轮的参数为:Z 1 =19,Z 2 =85,m n =5mm,0 20 = n α,a=265mm, 轮1的传动功率P=,n 1 =275 r/min。试求轮1上所受各力的大小。 解答: 1．各力方向：见题解10-6图。 2．各力的大小：m N 045 . 217 m N 275 25 .6 9550 9550 1 1 1 ? = ? ? = ? =n P T 148 . 11 , 9811 .0 265 2 ) 85 19 ( 5 2 ) ( cos2 1 1= = ? + ? = + =β β a z z n m ； mm 83 . 96 cos 1 1 = =β z n m d； N 883 tan , N 1663 cos tan , N 4483 2000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = = = = = =β β α t a t r t F F n F F d T F ； 题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力 抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向 力及圆周力的方向。 解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋; 力的方向见题解10-7图。 题解 题

↓ 题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n 1 =730 r/min,n 2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。（建议两轮材料都选用硬齿面） 解题分析：选材料→确定许用应力→硬齿面，按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度 解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。 1. 选材料 大、小齿轮均选用20CrMnTi 钢渗碳淬火（[1]表11-2），硬度为56～62HRC ，由[1]图 11-12 和[1]图11-13查得：MPa 1500,MPa 430lim lim ==H F σσ 2.按轮齿弯曲疲劳强度进行设计 （1）确定FP σ 按[1]式（11-7 P227）计算，取6.1,2min ==F ST S Y ；齿轮的循环次数： 8111038.41000017306060?=???==at n N ,取11=N Y ,则: 538MPa MPa 16 .124301m in lim 1=??== N F ST F FP Y S Y σσ （2）计算小齿轮的名义转矩T 1

齿轮传动习题(含答案)

齿轮传动 、选择题 7-1 ．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为 ____________ A.轮齿疲劳折断 B .齿面磨损 C.齿面疲劳点蚀 D .齿面胶合 7-2 .一般开式齿轮传动的主要失效形式是 ____________ 。 A.轮齿疲劳折断 B .齿面磨损 C.齿面疲劳点蚀 D .齿面胶合 7-3 .高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为 A.轮齿疲劳折断 B .齿面磨损 C.齿面疲劳点蚀 D .齿面胶合 7-4 .齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在 ___________ 。 A.靠近齿顶处 B .靠近齿根处 C.节线附近的齿顶一侧 D .节线附近的齿根一侧 7-5.一对 45 钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用 _______________ 的齿轮代替。 A . 40Cr 调质 B .适当增大模数 m C . 45 钢齿面高频淬火 D .铸钢 ZG310-570 7-6 .设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使 ________ 。 A.大、小齿轮的硬度相等 B .小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C.大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D .小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7 .一对齿轮传动，小轮材为 40Cr ;大轮材料为45钢，则它们的接触应力 ____________ A. H1=H2 B.H1 v H2 C. H1 > H 2 D . H 1 < H2 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的 4 倍，其齿面接触应力 ______________ 。 A.不变 B .增为原应力的2倍 C.增为原应力的4倍 D .增为原应力的16倍 7-9 ．一对标准直齿圆柱齿轮， z l = 21， z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力 __________ 7-10 ．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 A.先按接触强度设计，再校核弯曲强度 C.先按弯曲强度设计，再校核接触强度 7-7 ．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数 z 1 的原则是 ________ A. C. F1 > F 2 F1 = F2 B. F1 v F 2 D. F1 W F 2 O B ．只需按接触强度设计 D .只需按弯曲强度设 计。

第六章-轮系计算题专项训练(附答案)

第六章轮系计算题专项训练(答案) 1、如图所示,已知:z １=16,ｚ＝32,z 2 ，＝2０，z ３ ＝40，蜗杆z 3 ，=2,蜗轮z 4 ＝４0，n 1 =８ 00r/min。试求蜗轮的转速n 4 并确定各轮的回转方向。 ２、在图示轮系中，已知z1、ｚ2、z２'、z3、z４、ｚ４'、z5、z５'、z6。求传动比i1６ 。 i16=z2ｚ４z5z6/z1z2'ｚ４'z5' 3、图示轮系中蜗杆1为双头左旋蜗杆Z １ ＝２，转向如图所示。蜗轮的齿数为Ｚ2＝50，蜗杆２为单头右旋蜗杆Ｚ2’＝1, 蜗轮３的齿数为Z３=40，其余各轮齿数为Z3’＝3０, Z4=2０, Z４’=2６， Z５＝１8， Z5’＝４６, Z6＝16, Z7=２２。求i１7。

i１7=Z２Z3Z4Z5Z6Z7/Z1Z2'Z3＇Ｚ4'Z5'Z6=50*40*２０*１８＊２2/2*1*30*26*46= 2２0.7 ４、在习题图8所示的轮系中，已知ｚ 1=15 , ｚ 2 =25 , z 2’ =15 , ｚ ３ =３0 ， z ３’ =１５ , z ４=30， z 4’ =２，ｚ 5 =６０, 若n 1 =５00 r/miｎ，求齿轮5转速的大小和方向。 （n 5 =２.5 r/ｍin , 顺时针）

2002151515603030254534231251=??????=='''z z z z z z z z n n ,)/(5.2200 50020015m r n n ===；齿轮5的方向可以画箭头确定。 ５、在图示轮系中，已知ｚ1、z 2、ｚ2＇、ｚ３、z 4、 z 4'、 z 5、 ｚ5＇、ｚ6。 求传动比 i 16。 ? 6、如图所示轮系,已知122344524,46,23,48,35,20,48z z z z z z z ''=======,1O 为主动轴。试计算轮系的传动比15i 并确定齿轮5的转动方向。

机械设计习题 (1)齿轮

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＝45~50 B、HBS=220~270 C、HBS=160~180 D、HBS=320~350 4、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、ZG340~640 C、20Cr D、20CrMnTi 6、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>sF2 B、sF1

第六章轮系测试题

第六章轮系测试题 姓名分数 一、单项选择题 1、若齿轮与轴各自转动、互不影响则齿轮与轴的关系是( )。 A.空套 B.固定 C.滑移 2、齿轮与轴之间滑移是指齿轮与轴周向固定、齿轮可沿( )。 A.周向滑移 B.轴向滑移 C.周向与轴向滑移 3、在机械传动中为了获得较大的传动比可采用的传动是( )。 A.齿轮 B.蜗杆 C.轮系 4、在机械传动中将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速或需要改变从动轴的回转方向采用的传动是( )。 A.齿轮 B.蜗杆 C.轮系 5、轮系运转时所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变的轮系是( )。 A.定轴轮系 B.周转轮系 C.混合轮系 6、轮系运转时至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的、而是绕另一个齿轮的几何轴线转动的轮系是( )。 A.定轴轮系 B.周转轮系 C . 混合轮系 7、齿轮在轴上的固定方式有几种( )。 8、齿轮与轴之间固定即齿轮与轴一同转动也不能沿轴向移动的固定方式称为( )。 A.固定 B.空套 C.滑移

9、齿轮与轴滑移是指齿轮可沿轴向方向移动、在周向的方向是齿轮与轴( )。 A.固定 B.空套 C.滑移 10、齿轮与轴一同转动、但齿轮可沿轴向滑移的固定方式称为( )。 A.固定 B.空套 C.滑移 11、可以作较远距离传动的机构是( )。 A.齿轮 B.轮系 C.蜗杆 12、一对外啮合的齿轮传动中、两轮的旋转方向( )。 A.相同 B.相反 C.没关系 13、一对内啮合的齿轮传动中、两轮的旋转方向( )。 A.相同 B.相反 C.没关系 14、利用中间齿轮可以改变从动齿轮的( )。 A.速度 B.转向 C.大小 15、在轮系中各齿轮轴线互相平行时、若外啮合齿轮的对数是偶数则首轮与末轮的转向( )。 A.相同 B.相反 C.没关系 16、在轮系中对总传动比毫无影响但起到改变齿轮副中从动轮回转方向作用的齿轮被称为( )。 A.主动轮 B.从动轮 C.惰轮 17、定轴轮系传动比大小与轮系中惰轮的齿数( )。 A.无关 B.成正比 C.成反比 18、若主动轴转速为1200r/min、若要求从动轴获得12r/min的转速应采用的传动是( )。 A.一对直齿圆柱齿轮 B.链 C.轮系

(完整版)齿轮传动习题(含答案)

齿轮传动 一、选择题 7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为 。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是 。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为 。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在 。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对 45 钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用 的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数 m C ．45 钢齿面高频淬火 D ．铸钢 ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使 。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为 40Cr ；大轮材料为 45 钢，则它们的接触应力 。 A ． H 1 = H 2 B. H 1 ＜ H 2 C ．H 1 ＞H 2 D ．H 1 ≤H 2 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的 4 倍，其齿面接触应力 。 A ．不变 B ．增为原应力的 2 倍 C ．增为原应力的 4 倍 D ．增为原应力的 16 倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力 。 A. F 1 ＞ F 2 B. F 1 ＜ F 2 C. F 1 = F 2 D. F 1 ≤ F 2 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计

机械设计齿轮习题与参考答案

习题及参考答案 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 3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为B。 A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS 4 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. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6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＞σF2 B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σ≤σF2 F1 9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为

齿轮传动习题集+答案

齿轮传动 例1 二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？ 答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。 由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器，一般应将锥齿轮传动放在高速级。其原因是：低速级的转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R 和模数m 大时，加工困难，制造成本提高。 例3 一对闭式直齿圆柱齿轮传动，已知：z 1= 25，z 2 = 75，m = 3 mm ，d φ= 1，小齿轮的转速 n =970 r/min 。主从动轮的][H σ 1 = 690 MPa ，][H σ 2 = 600 MPa ，载荷系数K = 1.6， 节点区域系数Z H = 2.5，材料弹性系数Z E = 189.8 MPa ，重合度系数εZ =0.9，是按接触疲 劳强度，求该齿轮传动传递的功率。 提示：接触疲劳强度校核公式为 ][ )1(2211H H E H u bd u KT Z Z Z σσε ≤+= 解：由已知条件： u = z 2 / z 1 = 75/25 = 3 d 1 = m z 1 = 3×25 = 75 mm b =φd d 1 = 1×75 = 75 mm 因为大齿轮的许用接触应力较低，故按大齿轮计算承载能力： )1(2][212 21+???? ? ??=u K u bd Z Z Z T E H H εσ )13(6.12375759.08.1895.260022 +????? ?? ? ????== 195182 Nmm = 195.182 Nm 齿轮传动所能传递的功率为： =??=?=30 970 182.1953011ππn T P 19826 W = 19.826 kW

第5章齿轮传动_题目及答案

第六章 齿轮传动 一、简答题： （1） 齿轮传动的失效形式有哪几种？闭式软齿面齿轮传动一般针对哪种失效 形式进行计算？ （2） 齿轮传动中，载荷分布不均匀系数βK 与哪些因素有关？如减小βK 值可 采取哪些措施？ （3） 设计软齿面齿轮传动，为什么要使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高 一些？ （4） 为什么斜齿圆柱齿轮传动的承载能力要比直齿圆柱齿轮传动的承载能力 高？ （5） 在软齿面闭式圆柱齿轮传动设计中，若齿数比u 、中心距a 、齿宽b 及许 用应力不变，减小模数m ，并相应增加齿数，则对齿面接触强度、齿根弯曲强度、传动的平稳性和齿轮加工等各有何影响？ （6） 齿轮传动中的内部附加动载荷产生的主要原因是什么？为减小内部附加 动载荷可采取哪些措施？ （7） 一对标准直齿圆柱齿轮传动，传动比为2，问： a 哪一个齿轮的齿根弯曲应力大，为什么？ b 若大、小齿轮的材料、热处理硬度均相同，小齿轮的应力循环次数 6 110 N N <=，则它们的许用弯曲应力是否相等，为什么？ （8） 与带传动、链传动比较，齿轮传动有哪些主要优、缺点？ （9） 载荷系数K 由哪几部分组成？各考虑什么因素的影响？ （10）一对直齿圆柱齿轮的齿面接触应力的大小与齿轮的哪几个几何参数有 关？在哪一点啮合的接触应力最大？通常接触强度计算时算的是哪一点的接触应力？为什么？ （11）为什么把Fa Y 叫做齿形系数？有哪些参数影响它的数值？为什么与模数 m 无关？ （12）设计齿轮传动中的下列参数：斜齿圆柱齿轮的法向模数与端面模数、圆 锥齿轮的大端模数与平均模数、齿数与当量齿数、螺旋角、分度圆直径、

机械设计基础齿轮传动设计例题

例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。 解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ， σFE1=230MPa ；大齿轮选用 45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ， σ HLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。 对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计 设计公式5-48 1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 11 2.7 9550955073.671 350 P N m n T =?= ?= ? 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。

4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。 6）计算许用接触应力 N W X HLim H H Z Z Z S σσ??=?? ①应力循环次数 小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数S H =1.1。 ④计算许用接触应力 11115951540.91.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===??2222 5201427.71.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===?? 取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 1 81.56mm d 8）计算主要尺寸 ①模数m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值m=4mm 。 ②分度圆直径d 1=mz 1=4×24=96mm

第六章齿轮传动

第六章齿轮传动 6.1 重点、难点分析 齿轮传动是一种重要的机械传动，也是本课程的重点，本章重点内容是齿轮传动的失效形式、受力分析，直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算，斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆锥齿轮传动强度计算的特点等。斜齿圆柱齿轮传动的受力分析及齿轮传动的设计参数选择是本章的难点。 6.1.1 齿轮传动的失效形式及设计准则 （1）失效形式 齿轮传动的主要失效形式有：轮齿的弯曲疲劳折断和静力折断，齿面接触疲劳点蚀，齿面磨损，齿面胶合，齿面塑性变形等。应着重搞清各种失效形式的特点、失效部位，失效原因，防止或减轻失效的主要措施等。 （2）软齿面与硬齿面概念 通常将齿轮中齿面硬度≤350HBS的齿轮称为软齿面齿轮，而将齿面硬度> 350HBS的齿轮称为硬齿面齿轮。一对齿轮传动，只有当两齿轮均为硬齿面时，方为硬齿面齿轮传动，否则都叫软齿面齿轮传动。 （3）设计计算准则 1) 闭式传动主要失效形式为齿面接触疲劳点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。对于软齿面齿轮传动，以齿面点蚀为主要失效形式，设计时通常首先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，初步确定齿轮传动的主要参数和尺寸，然后再验算其齿根的弯曲疲劳强度。对于硬齿面齿轮传动，以轮齿折断为主要失效形式，设计时通常首先按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，初步确定齿轮传动的主要参数和尺寸，然后再验算齿面接触疲劳强度。 2）开式齿轮传动主要失效形式为齿面磨损和轮齿弯曲疲劳折断(尤其要考虑轮齿经磨损后齿厚会减薄)，通常按轮齿弯曲疲劳强度进行设计计算，并将计算出来的模数增大10％～15％，以考虑磨损对齿厚减薄的影响。 6.1.2 齿轮常用材料的选择和许用应力的确定 （1）齿轮常用材料的选择 为防止上述失效，对齿轮材料的基本要求是：齿面要硬，齿芯要韧。一般参数，中小功率的齿轮传动常用45钢，经正火或调质处理，软齿面组合。当齿轮传动要求结构尺寸小时，也可采用45钢，经表面淬火处理。目前硬齿面齿轮传动应用越来越广泛。金属制的软齿面齿轮传动，配对两齿轮齿面的硬度差一般为30 50HBS或更多。重要传动常选用合金钢，经调质或表面淬火，软一硬齿面组合或硬齿面组合。对于大型齿轮可选用铸钢。此外，低速、轻载、无冲击振动的开式传动的齿轮可选用铸铁，轻载和要求低噪声时，可选用工程塑料。

齿轮传动习题(含答案)

7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．45钢齿面高频淬火 D ．铸钢ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。 A ．不变 B ．增为原应力的2倍 C ．增为原应力的4倍 D ．增为原应力的16倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计 C ．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D ．只需按弯曲强度设计。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。 A ．z 1 越多越好 B ．z 1 越少越好 C ．z 1 ≥17，不产生根切即可 D ．在保证弯曲强度的前提下选多一些

齿轮传动习题答案讲解

4-12 解： （1）一对标准直齿圆柱齿轮传动，当z、b、材料、硬度、传动功率及转速都不变时，增大模数，则可提高齿根弯曲疲劳强. 度，由于d1增大，齿面接触疲劳强度也相应提高。 （2）当m下降，z1及z2增大，但传动比不变，d1也不变时，因m下降，其齿根弯曲疲劳强度下降，因d1不变，齿面接触疲劳强度不变。 4-13 解： 该传动方案最不合理的是，因为转速不同，承载情况不同，使得两对齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度是不等的。低速级齿轮传递的转矩在忽略效率的情况下，大约为第一级的2.5倍 （i=z2/z1=50/20=2.5），而两对齿轮参数，材质表面硬度等完全相同，那么如果满足了第二级齿轮的强度，则低速级齿轮强度就不够，反之，如果低速级齿轮强度够了，则第二级齿轮传动就会过于富裕而尺寸太大，所以齿轮参数的确定是不合理。 齿轮的参数z、m及齿宽b等对箱体内的高速级或低速级应有所不同，高级速要求传动平稳，其传递的转矩小，故z1取多一 些，齿宽系数d取小一些，低速级传递转矩大，要求承载能力高，可取少一些的z1，使m大一些，齿宽系数d也大一 些。 其次，齿轮相对轴承的布置也不合理。弯曲对轴产生的变形与扭矩对轴产生的变形产生叠加增加了载荷沿齿轮宽度的分布不

均匀性，为缓和载荷在齿宽上的分布不均匀性，应使齿轮离远扭矩输入（输出）端。 4-19解：锥齿轮：圆周力Ft 在主动轮上与其回转方向相反，在从 动轮上与其回转方向相同。故Ft1方向向上，Ft2方向向左。径向力Fr 的方向由啮合点分别指向各自的轮心。轴向力的方向沿轴线分别指向各自的大端。故Fa1方向向左，Fa2方向向下。 斜齿轮：圆周力Ft 方向在主动轮上与其回转方向相反，在 从动轮上与其回转方向相同。故Ft3方向向右，Ft4方向向右。径向力Fr 的方向分别指向各自的轮心。轴向力：要使中间轴II 上轴向力尽可能小，则Fa3方向应与Fa2方向相反，即Fa3方向向上，从动轮方向与其在同一直线上，大小相等，方向相反。则Fa4方向向下。 4-27 解： (1) 低速级直齿圆柱齿轮传动 1. 选择材料 查表4-1小齿轮45钢调质，HBW 3=217~255，大齿轮45钢正火，HBW 4=162~217。计算时取HBW 3=230，HBW 4=190。(HBW 3~HBW 4=230~190=40，合适) 2. 按齿面接触疲劳强度初步设计 由表4-10 d 3≥766 3 2H d 3) 1(][u u KT +σφ 1) 小齿轮传递的转矩5208 .4/97011 95509550 223 =?==n P T N ·m

机械设计习题与答案18齿轮传动解析

十八齿轮传动习题与参考答案 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 3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 B 。 A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS 4 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. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。 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。 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. σF1＞σF2 B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σF1≤σF2 9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为。 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。 A. σH1＞σH2 B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. σH1≤σH2 11 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。 A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算

第六章课堂习题

1．标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i、转矩T、齿宽b均保持不变，试问：在下列条件下齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？ 1）模数m不变，齿数z1增加； 2）齿数z1不变，模数m增大； 3）齿数z1增加一倍，模数m减小一半。 2．图示定轴轮系中，若轮2为主动轮时，说明中间轮2在啮合过程中的应力状况（即应力性质）和强度计算时应注意的问题（关键是应力循环次数与许用应力的计算问题）。若轮1为主动轮时，情况又如何呢？ 3、一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表，试： 1）比较哪个齿轮易点蚀；哪个齿轮易折断？ 2）齿宽系数为多少？ 3）若K=，按齿根弯曲疲劳强度计算，齿轮允许传递的最大扭矩T1为多少？ 1. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是。 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．齿面胶合B．齿面疲劳点蚀 C．齿面磨损D．轮齿疲劳折断

3. 一对45号钢制直齿圆柱齿轮传动，已知：z 1＝20，硬度为220～250HBS ；z 2＝60，硬度为190～220HBS ，则有：1Fa Y 2Fa Y ，1F σ 2F σ，1H σ 2H σ，lim1H σ____lim 2H σ，lim1F σ lim 2F σ。 A ．＜ B ．＞ C ．＝ D ．＞ 4. 对于齿面硬度＜350HBS 的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为 。 A ．轮齿疲劳折断 E ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 5. 某齿轮箱中一对45号钢调质齿轮．经常发生齿面点蚀，修配更换时，可用 代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．仍可用45号钢，改为齿面高频淬火 D ．改用铸钢ZG45 6. 设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿数z 1的原则是 。 A ．z 1越多越好 B ．z 1越少越好 C ．z 1＞17，不产生根切即可 D ．在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多些有利 7. 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，当直径一定时，应取较少的齿数，使模数增大以 。 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 8. 为了提高齿轮传动的接触强度，可采取 的方法。 A ．采用闭式传动 B ．增大传动中心距