齿轮传动与蜗杆传动辅导.pdf

机械设计复习资料汇编 齿轮传动与蜗杆传动齿轮传动与蜗杆传动 1 齿面点蚀首先发生在什么部位 为什么 防止点蚀可采取哪些措施 齿面点蚀首先发生在什么部位 为什么 防止点蚀可采取哪些措施 答 齿面点蚀首先发生在节线附近齿根一侧 因为轮齿节点处啮合时 相对滑动速 度方向改变 不易形成油膜 润滑效果不好 而且轮齿在节线附近啮合时 一般为单齿 对啮合 齿面接触应力大 防止点蚀的措施有 提高齿面硬度 增大中心距或齿轮直径 改直齿轮为斜齿轮 采用角度变位齿轮传动 降低表面粗糙度 提高润滑油的粘度等 2 齿根弯曲疲劳裂纹首先发生在危险截面的哪一边 为什么 提高轮齿抗弯曲疲劳齿根弯曲疲劳裂纹首先发生在危险截面的哪一边 为什么 提高轮齿抗弯曲疲劳 折断的能力可采取哪些措施 折断的能力可采取哪些措施 答 疲劳裂纹首先发生在危险截面受拉一侧 因为材料的抗压能力大于抗拉能力 提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力的措施有 提高轮齿齿面硬度并使轮齿芯部有足够 的强度和韧性 采用较大的的模数 改直齿轮为斜齿轮 采用正变位齿轮 增大齿根厚 度 增大齿根过渡圆角半径 减小应力集中 提高制造精度 降低表面粗糙度 改善载 荷分布 表面强化处理 3 图示单级标准直齿圆柱齿轮减速器 因工作需要 拟加入一介轮图示单级标准直齿圆柱齿轮减速器 因工作需要 拟加入一介轮 3 来增大输入轴来增大输入轴 和输出轴间的中心距 若和输出轴间的中心距 若 z1 z3 20 z2 4z1 80 模数为 模数为 m 各齿轮材料和热处理均 各齿轮材料和热处理均 相同 长期工作 相同 长期工作 1 轮主动 单向回转 试分析 加介轮后 承载能力与原传动相比有轮主动 单向回转 试分析 加介轮后 承载能力与原传动相比有 无变化 齿面接触强度和齿根弯曲疲劳强度如何变化 无变化 齿面接触强度和齿根弯曲疲劳强度如何变化 答 加介轮后 承载能力与原传动相比有变化 因为 虽然小齿轮上的载荷没变 但是 1 轮和 3 轮的综合曲率半径变小了 接触应力变大了 接触强度降低 又 3 轮的齿 根弯曲应力为对称循环 许用应力为 1 轮的 0 7 倍 弯曲强度降低 4 确定确定齿轮传动的模数齿轮传动的模数 m 和和小小齿轮齿数齿轮齿数 z1时时 有有哪些哪些原则原则 答 1 在保证 F F 的前提下 尽量采用较小的模数 m 较多的齿数 z1 2 z1 不根切的最小齿数 3 动力传动 m 2 mm 4 m 0 007 0 02 m 5 当要求传动更平稳时 应尽量符合上述原则 当要求弯曲强度高 抗冲击时 在上述范围内 采用较大的模数 较小的齿数 KUST 机械设计复习资料汇编 5 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 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 1 2 依题意 如用原来的蜗轮 当蜗 杆头数 z1由 1 变为 2 模数 m 和分度圆直径 d1不能变 据dm z 1 1 tg 可知 tg 增大为 原来的 2 倍 即导程角 1增大了 与蜗轮的螺旋角 不再相等 因此 不再符合蜗轮蜗 杆的正确啮合条件 6 设计设计蜗杆传动蜗杆传动时时 确定确定蜗杆的蜗杆的头头数数 z1和蜗轮的齿数和蜗轮的齿数 z2应考虑应考虑哪些因哪些因素素 答 要考虑 传动比要求 传动效率要求 避免加工蜗轮时产生根切 蜗杆的刚度 要求 蜗轮的齿根弯曲强度要求 蜗杆传动的反向自锁性要求等 7 齿轮的齿根弯曲疲劳裂纹发生在危险截面的齿轮的齿根弯曲疲劳裂纹发生在危险截面的那那一边 为什么 为一边 为什么 为了了提高轮齿抗弯提高轮齿抗弯 曲疲劳的能力 可采取哪些措施 曲疲劳的能力 可采取哪些措施 8 齿轮传动齿轮传动设计设计中 为什么中 为什么引引入动入动载系载系数数 Kv 减 减小小动动载荷载荷的措施的措施有有哪些 哪些 9 开式 开式齿轮传动齿轮传动应按何种强度条件进行计算应按何种强度条件进行计算 为什么 为什么 怎样考虑磨损问题怎样考虑磨损问题 10 设计 设计圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动时时 常常取取小小齿轮的齿齿轮的齿宽宽 b1大大于于大齿轮的齿大齿轮的齿宽宽 b2 为什么 在 为什么 在 强度计算公式强度计算公式中 齿中 齿宽宽 b 应代应代入入 b1还是还是 b2 答 将一个齿轮的齿宽取得大些 便于装配 容易避免由于装配误差使齿轮的齿宽不能 全部承载而减小承载能力 又由于小齿轮直径较小 较大齿轮齿宽加大节省材料 重量 也较轻 强度计算时应代入 b2 保证有效齿宽不小于 b2 11 为什么蜗杆传动为什么蜗杆传动只计算只计算蜗轮轮齿的蜗轮轮齿的强度强度 而不计算而不计算蜗杆齿的蜗杆齿的强度强度 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 12 为什么为什么铸铝青铜铸铝青铜和和灰铸铁灰铸铁蜗轮的蜗轮的许用接触应许用接触应力与齿力与齿向滑向滑动速动速度有关度有关 而铸锡青而铸锡青 铜铜蜗轮的蜗轮的许用接触应许用接触应力与力与滑滑动速动速度无关度无关 答 铸铝青铜和灰铸铁蜗轮的主要失效形式是齿面胶合 而胶合的发生与滑动速度 有关 所以其许用接触应力与齿向滑动速度有关 铸锡青铜蜗轮的主要失效形式是齿面 点蚀 其发生是由接触应力所致 故许用接触应力与滑动速度无关 13 为什么蜗杆传动要为什么蜗杆传动要进行进行蜗杆的蜗杆的刚度计算刚度计算 答 因为蜗杆轴的跨距一般较大 若蜗杆受力后产生过大的挠度变形 会造成轮齿接触 偏载想象 影响蜗轮蜗杆的正确啮合 14 蜗杆传动蜗