第五章--齿轮机构

1、第五章 齿轮机构一、 概念齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。二、 齿轮传动的特点1、 传递功率的范围大，速度广2、 能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。3、 传动效率高，使用寿命长，工作可靠。4、 可以实现平行或不平行轴之间的传动。5、 齿轮的制造、安装精度、成本较高。6、 不宜用于远距离的传动提问：比较齿轮和以前所学过的几种传动装置的不同点？三、 齿轮机构的类型 外啮合 直齿圆柱齿轮 内啮合 齿轮齿条 平行轴传动 斜齿圆柱齿轮 人字齿轮 按两轴的相对位置和齿向 直齿圆锥齿轮 相交轴传动 曲齿圆锥齿轮 交错轴斜齿轮 交错轴传动 蜗杆机构 复习思考题一齿轮各部分的名称

2、齿槽：齿轮上相邻两轮齿之间的空间。齿顶圆：轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，其直径用da表示。 齿根圆：齿槽底部所在的圆称为齿根圆，其直径用df表示。 齿厚：一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为齿厚，用s表示。 齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为齿槽宽，用e表示。分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆，其直径用d表示。齿距：两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距，用p表示。即 pse齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示。10齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。11齿宽：沿齿轮轴线

3、方向量得的齿轮宽度，用b表示。二、主要参数：齿数Z 一个齿轮的牙齿数目即齿数。模数m因为分度圆周长dZp，则分度圆直径为 dZp由于为一无理数，为了计算和制造上的方便，人为地把p规定为有理数，即齿距P除以圆周率所得的商称为模数，用m表示。即 mp (mm)压力角通常说的压力角指分度圆上的压力角，用表示。 我国规定标准压力角20°。齿廓形状是由模数、参数、压力角三个因素决定的。 三标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算正常齿制 ha*1, C*0.25短齿制 ha*0.8, C*0.3直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等。1、 欲使一对齿廓在其啮合过程中保持传动比不变，该

4、对齿廓应符合什么条件？2、 当一对互相啮合的渐开线齿廓绕各自的基圆圆心转动时，其传动比不变。为什么？3、 何谓齿轮传动的啮合线？为什么渐开线齿轮的啮合线为直线？4、 什么叫渐开线齿轮传动的可分性？5、 什么叫渐开线标准直齿圆柱齿轮？6、 标准直齿条的特点是什么？7、什么叫渐开线齿轮传动的实际啮合线？渐开线直齿轮传动的实际啮合线是如何确定的？8、一对渐开线标准直齿轮的正确啮合条件是什么？若放弃模数和压力角必须取标准值的限制，一对渐开线直齿轮的正确啮合条件是什么？9、一对渐开线直齿轮无侧隙啮合的条件是什么？10、一对渐开线标准外啮合直齿轮非标准安装时，安装中心距a'与标准中心距a中哪个大？

5、啮合角'与压力中哪个大？为什么？11、用齿条型刀具展成加工齿轮时，如何加工出渐开线标准直齿轮？12、若用齿条形刀具加工的渐开线直齿外齿轮不发生根切，当改用齿轮形刀具加工时会不会发生要切？为什么？13、齿轮修正的目的是什么？14、渐开线变位直齿轮与渐开线标准直齿轮相比，哪些参数不变？哪些参数发生变化？15、渐开线变位直齿轮传动有哪三种传动类型？区别传动类型的依据是什么？16、与直齿圆柱齿轮传动相比较，平行轴斜齿轮的主要优缺点是什么？一、填空题1.基圆越大,渐开线越_。2.渐开线齿轮传动的_等于节圆上的压力角。3.标准渐开线齿轮传动在标准中心距时,节圆压力角等于_圆压力角。4.斜齿轮端面模

6、数mt和法面模数mn的关系为mn=mt_。5.斜齿轮传动的主要缺点是轴向力，可采用_齿轮来克服这一缺点。6._齿轮是用来传递两相交轴之间的转动运动的。7.重合度大于是齿轮的_传动条件。8.分度圆半径与节圆相等时，标准齿轮传动的中心距是_。9.渐开线标准齿轮的正确啮合条件是_。10._的大小决定了渐开线的形状 。11.用展成法加工齿轮，当刀具齿顶线超过啮合线的极限点时发生_现象。12.渐开线标准齿轮不根切的最少齿数是_。13.渐开线齿轮传动的啮合角是_。14.按照工作条件不同，齿轮传动可分为_和_两种传动。      15.较重要的齿轮均采用_传

7、动，因为它能保证良好的润滑和工作条件。16.由于开式齿轮传动不能保证良好的润滑，又易落入灰尘和杂质等，齿面易磨损，故只能用于_场合。17.齿轮常见的实效形式是_、_、_、_、_五种。18.软齿面的硬度是_，常用的热处理方法是_。19.硬齿面的硬度是_，常用的热处理方法是_。20.渐开线上任意一点的_ 线必与其_相切。21.两渐开线齿轮啮合传动时，当两轮的_略有改变时，两齿轮仍能保持原传动比传动，此特性称为齿轮传动的_ 。22.闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是_和_。23.开式齿轮传动的主要失效形式是：_和_。二、选择题1.渐开线形状决定_的大小。(1) 展角  (2

8、) 压力角      (3) 基圆     2.基圆越小渐开线越_。(1) 平直  (2) 弯曲        (3) 不一定怎样变化   3.斜齿轮的标准模数和压力角在_上。(1) 端面  (2) 法面        (3) 轴面       4.

9、当齿轮中心距稍有改变时_保持原值不变的性质成为可分性。(1) 压力角  (2) 啮合角      (3) 速比             5._齿轮具有可分性。 (1) 圆弧  (2) 摆线        (3) 渐开线       

10、;     6._齿轮传动过程中啮合角保持不变。(1) 圆弧  (2) 摆线        (3) 渐开线7.渐开线齿轮传动的啮合角等于_圆上的压力角。(1) 分度圆  (2) 节圆        (3) 基圆      8.齿轮连续传动的条件是重合度_。(1) 小于  (2) 

11、等于        (3) 大于等于1   9.标准齿轮的标准中心距安装时分度圆压力角_啮合角。(1) 小于  (2) 等于        (3) 大于                   10.渐开线标准齿轮的正确啮合条件是_相等。(1) 模数&#

12、160; (2) 压力角      (3) 基圆齿距    11.圆锥齿轮是用来传递的_轴之间的转动运动的。(1) 平行  (2) 相交        (3) 交错  12.圆锥齿轮的标准参数在_面上。(1) 法    (2) 小端        (3) 大端    1

13、3.一对齿轮传动相当于_做纯滚动。(1) 基圆  (2) 节圆        (3) 分度圆 14.一对齿轮要正确啮合，它们的_必须相等。(1)直径(2)宽度(3)齿数(4)摸数 15.一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15.7mm,齿顶圆直径D400mm,则该齿轮的齿数为_。(1) 82  (2)  80      (3) 78      (4)7616.对齿面硬度HB

14、350的闭式钢齿轮传动，主要的失效形式是_。  (1)轮齿疲劳折断 (2)齿面点蚀 (3)齿面磨损 (4)齿面胶合 (5)齿面塑性变形 17.开式齿轮传动的主要失效形式是_。 (1)轮齿疲劳折断 (2)齿面点蚀 (3)齿面磨损(4)齿面胶合 (5)齿面塑性变形 18.高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮的主要失效形式是_。 (1)轮齿疲劳折断 (2)齿面点蚀 (3)齿面磨损(4)齿面胶合 (5)齿面塑性变形 19.低速重载软齿面齿轮传动，主要失效形式是_。 (1)轮齿疲劳折断 (2)齿面点蚀 (3)齿面磨损(4)齿面胶合 (5)齿面塑性变形 20.在机械传动中，理论上能保证瞬时

15、传动比为常数的是_。（1）带传动    （2）链传动       （3）齿轮传动     （4）摩擦轮传动21.在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是_。（1）带传动    （2）摩擦轮传动   （3）链传动       （4）齿轮传动22.成本较高，不宜用于轴间距离较大的单级传动是_。（1）带传动    

16、;（2）链传动       （3）齿轮传动23.能缓冲减振，并且起到过载安全保护作用的传动是_。（1）带传动    （2）链传动       （3）齿轮传动24.一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_。（1）齿面点蚀  （2）轮齿折断     （3）齿面磨粒磨损  （4）齿面胶合25.一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是_。（1）齿面点蚀  （2）轮齿折断

17、60;    （3）齿面塑性变形  （4）齿面胶合26.高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是_。（1）轮齿折断  （2）齿面磨粒磨损（3）齿面塑性变形  （4）齿面胶合27.齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在_齿轮传动中。（1）高速轻载的闭式硬齿面   （2）低速重载的闭式软齿面（3）润滑油粘度较高的硬齿面28.设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免_失效。（1）胶合   （2）磨粒磨损  （3）齿面点蚀  （4）轮齿折断29.设计一般

18、闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度主要针对的失效形式是_。（1）齿面塑性变形   （2）轮齿疲劳折断  （3）齿面点蚀  （4）磨损30.磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传动时，一般弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑_的影响。（1）齿面点蚀 （2）齿面塑性变形 （3）磨面磨损 （4）齿面胶合 31.对齿轮轮齿材料性能的基本要求是_。（1）齿面要硬，齿芯要韧   （2）齿面要硬，齿芯要脆  （3）齿面要软，齿芯要脆   （4）齿面要软，齿芯要韧32.设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，

19、一般使小齿轮齿面硬度HBS1，和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为_。（1）HBS1<HBS2   （2）HBS1BS2    （3）HBS1>HBS2  33.对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是_。（1）小齿轮淬火，大齿轮调质   （2）小齿轮淬火，大齿轮正火（3）小齿轮调质，大齿轮正火   （4）小齿轮正火，大齿轮调质48.标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YFa取决于_。（1）模数   （2）齿数  （3）齿宽系数  （4）齿面

20、硬度49.齿轮抗弯强度计算中的应力修正系数YSa不包含_对齿根应力的影响。（1）齿根过渡曲线处的应力集中（2）弯曲应力外其余应力 （3）齿面硬度50.一减速齿轮传动，主动轮1用的45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系是_。（1）H1<H2    （2）H1=H2  （3）H1>H251.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力和许用弯曲应力相同，则_。（1）两齿轮接触强度相等，齿轮2比齿轮1抗弯强度高（2）两齿轮抗弯强强度相等，齿轮2比齿轮1接触强度高（3）齿

21、轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度均相等。（4）齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度都高。52.为了有效地提高齿面接触强度，可_ 。（1）保持分度圆直径不变而增大模数  （2）增大分度圆直径（3）保持分度圆直径不变而增加齿数53.有一传递动力的闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精度等级为7级。如欲在中心距和传动不变的条件下提高其接触强度，在下列措施中，最有效的是_。（1）增大模数   （2）提高主、从动轮的齿面硬度（3）提高加工精度的等级  （4）增大齿根圆角半径54.设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度比大齿轮的宽一些，

22、其目的是_。（1）使小齿轮和大齿轮的强度接近相等  （2）为了使传动更平稳（3）为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度三、判断题1.渐开线的形状决定于基圆的大小。2.基圆越大，渐开线越弯曲。3.当齿轮中心距稍有改变时，压力角保持原值不变的性质称为可分性。4.渐开线齿轮具有可分性是指两个齿轮可以分别制造和设计。5.渐开线齿轮传动过程中啮合角保持不变。6.渐开线齿轮传动的啮合角等于节圆上的压力角。7.斜齿轮的标准模数和压力角在端面上。8.圆锥齿轮是用来传递两相交轴之间的转动运动的。9.圆锥齿轮的标准参数在法面上。10.齿轮连续传动的条件是重合度大于1。11.标准齿轮以标准中心距安装时，分

23、度圆与节圆重合。12.标准齿轮传动中，分度圆与节圆相等。13.渐开线标准齿轮的正确啮合条件是模数相等。14.开式齿轮传动结构简单，在设计齿轮时应优先选用。15.齿轮齿面的疲劳点蚀首先发生在节点附近的齿顶表面。16.齿面抗点蚀的能力主要与齿面的硬度有关，齿面硬度越高抗点蚀能力越强。17.提高齿面抗胶合能力的方法是提高齿面硬度和降低齿面的粗糙度。18.采用调质或正火处理的齿轮齿面是硬齿面齿轮。19.硬齿面齿轮的齿面硬度大于350HBS。20.开式齿轮传动的主要失效形式是胶合和点蚀。四、简答题1齿轮传动主要有哪几种失效？2斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相比有哪些优点？主要缺点是什么？3渐开线直齿

24、圆柱齿轮中标准齿轮的含义是什么？4一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的重合度为什么必须大于1？若其为1.25表示什么？5.与带传动相比，齿轮传动的主要优点是什么？5.一对闭式直齿圆柱齿轮传动，若其中心距a、传动比i和其它条件都不变，减小模数m（相应增加齿数z1、z2），对齿轮的接触强度有无影响？这样做有什么好处？6.在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？26.什么是斜齿轮的当量齿轮？为什么要引出当量齿轮这个概念？ 27.齿轮的分度圆与节圆如何区别？齿轮传动的中心距等于哪两个半径之和？什么情况下分度圆半径和节圆半径相等？ 29.欲使一对齿廓在其啮合过程中保持传动比不变，该对齿廓应符合什么条件？ 30.用切削法加工齿轮，从加工原理上看可分为哪两大类？滚齿、插齿、铣齿各属于哪种加工？31.齿轮的模数、压力角是指齿轮何处的模数、压力角？轮齿上各处的模数、压力角都相等吗？34.什么叫渐开线齿轮传动的可分性？中心距可分为性有什么好处？35.什么叫渐开线标准直齿圆柱齿轮？用齿条型刀如何加工出渐开线标准齿轮？36.标准直齿轮、斜齿轮、锥齿轮的正确啮合条件是什么？要正常传动，除满足正确啮