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1、齿 轮 传 动 习 题 课,齿轮传动的失效形式,齿根折断,齿面点蚀,齿面磨损,齿面塑性变形,齿根部,增大齿根圆角半径或降低表面粗糙度,按弯曲强度和静强度计算,选用适当材料、热处理方法等,裂纹扩展导致材料脱落形成凹坑,节线附近齿根表面,按接触疲劳强度进行计算,提高齿面硬度，降低表面粗糙度,选用粘度较高的润滑油,齿面被灰尘、砂粒、金属等磨损,齿面,提高齿面硬度，降低表面粗糙度,采用闭式传动，良好润滑，定期除杂,低速重载条件，材料硬度过低导致表面材料沿摩擦力方向发生移动,节线附近,提高齿面硬度,选用粘度较高的润滑油,齿面胶合,重载条件下齿轮表面金属直接接触并粘着,齿面，与滑动方向一致,合理选配材料；
2、,提高齿面硬度，降低表面粗糙度；,选用适合的润滑油,齿轮材料,锻钢：硬齿面、软齿面 铸钢 铸铁 有色金属和非金属材料,齿面硬度不同,获取方法不同,工艺过程不同,失效形式不同,设计准则不同,350HBS,350HBS,中碳钢调质或正火,中碳钢（合金钢）表面淬火；低碳钢（合金钢）渗碳淬火,毛坯热处理切齿,毛坯切齿热处理磨齿,点蚀,齿根折断,按接触强度设计、按弯曲强度校核,按弯曲强度设计、按校核接触强度,齿轮设计准则,闭式齿轮传动 软齿面： 主要失效形式：齿面点蚀 设计路径：先按齿面接触强度设计，确定中心距，再选择 齿数和模数，最后校核齿轮的弯曲强度。 硬齿面： 主要失效形式：齿根折断 设计路径：先
3、按齿面弯曲强度设计，确定模数，再选择齿 数，最后校核齿轮的接触强度。 开式齿轮传动 主要失效形式：齿面磨损和因过度磨损而导致的齿根折断。 设计路径：一般按弯曲强度进行设计，计算时将模数增大 10%15%。,思考练习,简答 1.一对软齿面齿轮传动中、大小齿轮的齿面硬度有何区别？为什么？ 答：小齿轮齿面应比大齿轮齿面硬度高2550HBS。 因一对齿轮啮合，小齿轮参与啮合的次数多，为使两齿轮寿命接近、两 齿轮能同时完成跑合，所以小齿轮齿面应比大齿轮齿面硬度高。 2.齿轮常见的失效形式有哪些？闭式传动的设计准则是什么？ 答：齿轮常见的失效形式主要有:齿根折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损 和齿面塑性变
4、形。 闭式软齿面按接触强度进行设计、按弯曲强度进行校核；闭式硬齿面按 弯曲强度进行计算、按接触强度进行校核。 3.设计闭齿轮传动时如何选择齿数？并说明理由。 答：对于软齿面，在满足齿面接触应力的前提下，齿数应选的大一些z=20 40，因为在d1一定的情况下，z增大则m减小，增大，传动平稳，分在 每个齿上的载荷降低，并且z增大则齿高降低，切削量降低；硬齿面齿数 在保证不根切的情况下应尽量小一些，z=1720，因为z减小，m就增 大，齿轮的弯曲应力降低，能够避免齿根折断。,思考练习,受力分析 已知直齿圆柱齿轮主动轮n1的转动方向，试分别画出其他力的方向 解：分析,n1,重点内容：齿轮传动的受力分析
5、,（1）单对齿轮传动受力分析,例题1,X,X,2,1,Fa2,根据从动轮1螺旋线 确定主动轮2螺旋线,根据主动轮2螺旋线 和轴向力 确定主动轮2转向,从动轮1受力分析,重点内容：齿轮传动的受力分析,（1）单对齿轮传动受力分析,例题2,X,X,2,1,根据从动轮1螺旋线 确定主动轮2螺旋线,根据主动轮螺旋线 和转向 确定主动轮受力,从动轮受力分析,重点内容：齿轮传动的受力分析,齿轮传动组合的受力分析,斜齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动 二级斜齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动,高速级与低速级的布置 中间轴上齿轮的布置,改善轴和轴承受力,轴向力相抵,齿轮传动组合的受力分析,例题1a,I
6、,II,III,n1,1,2,3,4,(1)确定齿轮2、3、4转向 (2)确定齿轮2、3、4螺旋方向 (3)确定齿轮2、3各分力方向 (4)中间轴II与齿轮2、3的空间受力简图,Fa3,齿轮传动组合的受力分析,例题2,I,II,III,n1,3,4,1,2,已知圆锥齿轮1的转向，确定轴II、轴III的转向以及斜齿齿轮3、4的螺旋线方向；分析圆锥齿轮2、斜齿轮3的受力,例4：一对标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，齿数为Z1=20，Z2=30，模数m=3，分度圆压力角a=20，ha*=1，安装中心距a=75.5mm。求：,两齿轮的参数：分度圆r1，r2；基圆rb1，rb2；顶圆ra1，ra2；标准中心距
7、a； 画出啮合图，标出啮合线，啮合角，极限啮合点N1，N2； 从啮合图中标出实际啮合线B1B2，量出其长短，并计算该对齿轮传动的重合度，说明这对齿轮能否连续传动。（取长度比例尺 ）,例：一对标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，其齿数为Z1=20，Z2=30，模数m=3，分度圆压力角a=20，ha*=1，安装中心距a=75.5mm。求： 两齿轮的参数：分度圆r1，r2；基圆rb1，rb2；顶圆ra1，ra2；标准中心距a；,绘图：,B1,B2,N1,N2,C,a,rb2,rb1,r2,r1,计算ea ：,传动连续。,75.5,1.选择题：,(1) 一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角 ，而在节点啮
8、合时则 。 A.一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等 (2)齿轮的渐开线形状取决于它的 直径。 A. 齿顶圆 B.分度圆 C.齿根圆 D.基圆 (3)渐开线直齿圆柱标准齿轮是指_的齿轮。 A. 分度圆上模数和压力角为标准值； B. 节圆等于分度圆； C. 分度圆上齿厚等于齿槽宽，而且模数、压力角以及齿顶高与模数之比、齿根高与模数之比均为标准值。 (4)一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是_。 A. 相交的 B. 相切的 C. 分离的,C,A,D,C,B,(5)用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆_。 A.相切 B. 相割 C.
9、分离 (6)当渐开线圆柱齿轮的齿数少于时，可采用_的办法来避免根切。 A. 正变位 B. 负变位 C. 减少切削深度 (7)一对渐开线直齿圆柱标准齿轮的实际中心距大于无侧隙啮合中心距时，啮合角_分度圆上的压力角，实际啮合线_。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 A. 变长 B.变短 C.不变 (8)一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间_。 A. 保持纯滚动 B.各处均有相对滑动 C.除节点外各处均有相对滑动 (9)渐开线齿轮变位后_。 A.分度圆及分度圆上齿厚仍不变 B. 分度圆及分度圆上的齿厚都改变 C. 分度圆不变但分度圆上的齿厚改变,A,A,C,C,B,C,1.选择题：,(10) 一对渐
10、开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度是 变化的。 A. 由小到大逐渐 B. 由大到小逐渐 C. 由小到大再到小逐渐 D.始终定值 (11)增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起_。 A.重合度减小，轴向力增加 B.重合度减小，轴向力减小 C. 重合度增加，轴向力减小 D. 重合度增加，轴向力增加 (12)一对轴间角90的渐开线直齿圆锥齿轮的传动比 i12_。 A.sin1 B. sin2 C. tg1 D. tg2 (13)渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数Zv=_。 A. Z/cos B. Z/cos2 C. Z/cos3,C,D,D,A,1.选择题：,3.填空题：,1）渐开线直齿圆柱
11、齿轮传动的主要优点为 ,和 。 2）渐开线齿廓上K点的压力角应是 所夹的锐角，齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于 。 3)一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是 。 4)渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 。 5)为了使一对渐开线直齿圆柱齿轮能连续定传动比工作，应使实际啮合线段大于或等于 ，此两者之比称为 。 6)标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是 。 7)用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因是 。,对于在恒定转矩的传动中，轮齿间正压力的大小和方向始终不变,定传动比、可分性,k点的速度方向线与过K点的法线,0,s1=e2, s2=e1,m1=m2,
12、a1=a2,法节Pn,重合度,s=e,标准ha*,c*,刀具的齿顶线或齿顶圆超过了啮合线与轮坯基圆的切点。,8）一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与 上的压力角总是相等。 9）一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1.3，这表示啮合点在法线方向移动一个法节的距离时，有 的时间是二对齿啮合，有 的时间是一对齿啮合。 10) 在模数、齿数、压力角相同的情况下，正变位齿轮与标准齿轮相比较，下列参数的变化是：齿厚 ；基圆半径 ；齿根高 。 11）斜齿轮在 上具有标准数和标准压力角。在尺寸计算时应按 参数代入直齿轮的计算公式。 12) 斜齿轮的当量齿轮是指 的直齿轮。,节圆,30%,70%,增加,不变,减少,法面,端面,与斜齿轮法面齿形相当,3.填空题：,
