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1、齿轮传动例 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。)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
2、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:1=2,z2= 5,m 3 mm,=1,小齿轮的转速n97 r/min。主从动轮的 = 690MPa,2= 60 Ma,载荷系数K =1., 节点区域系数H = 2.5,材料弹性系数E 18 ,重合度系数=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解:由已知条件:z2/ z17/= 31 z1 325 75 m dd1 = 15 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: 5182 mm = 95.18
3、2 m齿轮传动所能传递的功率为: 19826 W 19.86 kW例2-4图例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器,高速级:n= mm,z1=22,z2 =5,,a =120,齿轮1为右旋;低速级:m3,z3 =25,z49,=160。主动轮转速n=0 /i,转向如图,传递功率P= 4 kW,不计摩擦损失,试:(1)标出各轮的转向和齿轮的螺旋线方向;() 合理确定、4轮的螺旋线方向;() 画出齿轮、3所受的各个分力;()求出齿轮3所受3个分力的大小。解题注意要点:(1) 一对斜齿轮旋向相反,1轮右旋,2轮左旋。()为使3轮轴向力与轮反向,3轮左旋、4轮右旋。(3) 为求齿轮3的分力,先求螺旋角3和。例
4、12-4 图2解:(1)各轮的转向和轮的螺向如例7-图所示。(2)3轮为左旋、4轮为右旋,如图所示。(3)齿轮、3 所受的各个分力如图所示。(4) 求齿轮3所受分力:r/min N, =1.8386 NN N例6图示圆锥斜齿圆柱齿轮减速器。齿轮1主动,转向如图,锥齿轮的参数为:模数m.5mm,z2,z= 9,齿宽系数 =3;斜齿轮的参数为:模数mn=3m,z32,4=9,。试:() 标出各轴的转向;(2)为使轴所受轴向力较小,合理确定、4轮的螺旋线方向;()画出齿轮2、 所受的各个分力。()为使轴上两轮的轴向力完全抵消,确定斜齿轮3的螺旋角3(忽略摩擦损失)。例126 图1解:(1) 各轮的转
5、向如例7-9图2所示。()、轮的螺旋线方向如图所示。() 齿轮2、3 所受分力如图所示。(4)确定斜齿轮3的螺旋角3:若使轴不受轴向力,必须:Fa2|=Fa3根据:例2-6 图2得到:即: 忽略摩擦损失:T2,F2 = 2T/m2则: , 将上述4式代入前式得到= 01762= 10022例7 设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动,传动比 i 5,已经根据其接触疲劳强度和弯曲疲劳强度条件,确定中心距 180 m,模数 m = m,试合理确定齿轮齿数、z和螺旋角。要求:径向力=1215,传动比误差小于5%。解:根据 ,初步确定螺旋角=1,确定齿数和:10.8则:,取:z1=26,取: 1传动比: i =
6、 z2 z1 = 15/26= 4传动比误差:(4.5 4. ) /4.5 =1.7 % % ,可用。修正螺旋角:= (一)、选择题1对于软齿面的闭式齿轮传动,其主要失效形式为_。.轮齿疲劳折断 B齿面磨损.齿面疲劳点蚀 D.齿面胶合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.齿面疲劳点蚀 D齿面胶合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.齿面磨损齿面疲劳点蚀 D.齿面胶合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 .节线附近的齿根一侧5一对5钢调质齿轮,过早的发生了齿面点蚀,更
7、换时可用_的齿轮代替。 40Cr调质 适当增大模数C.钢齿面高频淬火 D.铸钢Z310-5706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,大齿轮用软齿面一对齿轮传动,小轮材为40;大轮材料为5钢,则它们的接触应力_。A= B. .8其他条件不变,将齿轮传动的载荷增为原来的倍,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9一对标准直齿圆柱齿轮,z 21,z 63,则这对齿轮的弯曲应力_。. B. C. .10.对于开式齿轮传动,
8、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。11.设计闭式软齿面直齿轮传动时,选择小齿轮齿数z的原则是_。Az1 越多越好Bz1 越少越好C.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2设计硬齿面齿轮传动,当直径一定,常取较少的齿数,较大的模数以_。.提高轮齿的弯曲疲劳强度 B.提高齿面的接触疲劳强度 C.减少加工切削量,提高生产率 D.提高轮齿抗塑性变形能力3. 一对减速齿轮传动中,若保持分度圆直径d1不变,而减少齿数并增大模数,其齿面接触应力将_。.增大 减小C保持不变 D.略有减小
9、14.设计齿轮传动时,若保持传动比i和齿数和= z12不变,而增大模数m,则齿轮的_。.弯曲强度提高,接触强度提高 弯曲强度不变,接触强度提高.弯曲强度与接触强度均不变 .弯曲强度提高,接触强度不变1.在下面的各种方法中,_不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度。A.直径d不变而增大模数 B改善材料C增大齿宽b D.增大齿数以增大.在下面的各种方法中,_不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。A直径不变增大模数 .齿轮负变位.由调质改为淬火 D.适当增加齿宽1.在圆柱齿轮传动中,轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于_。A.模数B齿数C.中心距 .压力角18.为提高齿轮传动的接触疲劳强度,可采取的方法是:_。采
10、用闭式传动 .增大传动的中心距C.模数不变,减少齿数 D中心距不变,增大模数9保持直齿圆柱齿轮传动的中心距不变,增大模数m,则_。A.轮齿的弯曲疲劳强度提高B.齿面的接触强度提高 C.弯曲与接触强度均可提高 D.弯曲与接触强度均不变2.圆柱齿轮传动的中心距不变,减小模数、增加齿数,可以_提高齿轮的弯曲强度 .提高齿面的接触强度改善齿轮传动的平稳性 D减少齿轮的塑性变形21.在计算标准直齿圆柱齿轮的弯曲强度时,齿形系数Fa取决于_。模数m B.齿数zC.分度圆直径d D重合度2.轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与_无关。.齿数z 变位系数C.模数 .斜齿轮的螺旋角23.现有两个标准直齿圆柱齿轮
11、,齿轮:m13 mm、z1 25,齿轮:m2 =4 mm、z4,则它们的齿形系数_。AYF Ya2 B.YFa1 YFaC.YFa1 YF2 DYF1 YFa24设计一对闭式软齿面齿轮传动。在中心距a和传动比i不变的条件下,提高齿面接触疲劳强度最有效的方法是_。A.增大模数,相应减少齿数 B.提高主、从动轮的齿面硬度C.提高加工精度 .增大齿根圆角半径2一对齿轮传动的接触强度已够,而弯曲强度不足,首先应考虑的改进措施是 。.增大中心距 .使中心距不变,增大模数C.使中心距不变,增加齿数D模数不变,增加齿数2.齿轮设计时,当随着选择齿数的增多而使直径增大时,若其他条件相同,则齿轮的弯曲承载能力_。A.成线性地减小。 B.成线性地增加C.不成线性,但有所减小 D.不成线性,但有所增加27计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时,若齿形系数、应力修正系数和许用应力均不相同,则应以_为计算依据。.较小者 B较大者C.较小者 C.较大者8在以下几种工况中,_齿轮传动的齿宽系数可以取大些。.对称布置 B.不对称布置C悬臂布置D同轴式减速器布置2.在下列措施中,_可以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数A.降低齿面粗糙度 提高轴系刚度增加齿轮宽度 D.增大端面重合度对于齿面硬度35 HBS的齿轮传动,若