单元六齿轮传动参考答案

单元六齿轮传动6-1齿轮传动有什么特点?齿轮传动的类型有哪些?答：特点：传动效率高；传动精度高；传动比范围广；传递大功率；可靠性强。类型：平行轴齿轮传动；锥齿轮传动；内啮合齿轮传动；齿条传动。6-2渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是什么?连续传动条件是什么?答：渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件：模数相等：两个齿轮的模数必须相等，即每个齿轮的齿数与齿距的比值相等。压力角相等：两个齿轮的压力角必须相等，即齿轮齿廓上法线与切线之间的夹角。齿数相等或整数倍关系：两个齿轮的齿数必须相等或存在整数倍关系，以保证齿轮之间的配合。齿宽相等：两个齿轮的齿宽必须相等，以确保齿轮之间的传力均匀。连续传动条件：啮合点的连续性：齿轮啮合时，齿轮齿廓曲线上的啮合点应该是连续的，不应有突变或间断。这样可以保证齿轮之间的传动平稳，避免产生冲击和振动。啮合曲线的光滑性：齿轮齿廓曲线应具有光滑的变化特性，以确保齿轮之间的啮合过程中能够顺畅进行，减小摩擦和磨损。6-3什么叫齿轮的切齿干涉？标准直齿圆柱齿轮不发生切齿干涉的最少齿数是多少?答：齿轮的切齿干涉是指在齿轮传动中，齿轮齿廓的相互干涉或重叠现象。当两个齿轮的齿数、模数、压力角等参数选择不当或设计不准确时，会导致齿轮的切齿干涉问题。标准直齿圆柱齿轮不发生切齿干涉的最少齿数是17。6-4什么叫变位齿轮?与标准齿轮相比有什么特点?答：变位齿轮是一种特殊类型的齿轮，其齿槽轮廓不同于标准齿轮，具有非常规的齿廓形状。相比于标准齿轮，变位齿轮具有以下特点：齿廓形状非常规：变位齿轮的齿廓形状不同于标准齿轮，采用了特殊的齿廓曲线，以实现特定的运动传动需求。齿轮参数可调：变位齿轮可以通过调整齿廓参数来实现不同的传动性能，如变位系数、变位量等。变速传动：由于其特殊的齿廓形状，变位齿轮可以实现变速传动，通过改变齿轮啮合点的位置来调整传动比。平稳运行：变位齿轮具有较大的接触面积和更平稳的运动特性，能够减小齿轮传动中的噪声和振动。应用广泛：变位齿轮广泛应用于各种工业设备和机械系统中，特别适用于需要变速传动和平稳运行的场合，如汽车变速器、机床传动等。6-5常见的齿轮轮齿损伤与失效形式有哪些?答：常见的齿轮轮齿损伤与失效形式包括：磨损：齿面磨损是齿轮常见的损伤形式，主要包括压力角磨损、疲劳磨损、摩擦磨损等。唇部磨损：主要发生在齿轮的齿廓唇部，导致齿轮齿廓减小、变形和功能性能下降。断齿：指齿轮齿齿根或齿顶出现裂纹或断裂，常见于过载或冲击载荷下。齿面点蚀：由于摩擦和挤压引起的齿面局部点状损伤，通常在高负荷和高速工况下发生。齿面断裂：指齿轮齿面出现裂纹或断裂，常见于过载或疲劳加载下。锈蚀和腐蚀：齿轮表面受潮气、腐蚀介质或润滑不良导致的腐蚀现象。齿轮偏差：包括齿廓偏差、齿距偏差等，导致齿轮啮合不良、噪音增加和传动效率降低。齿轮材料疲劳：由于反复加载导致齿轮材料发生疲劳破坏，通常表现为齿面裂纹和断裂。6-6开式齿轮传动和闭式齿轮传动的轮齿失效形式有什么不同?闭式软齿面齿轮传动与闭式硬齿面齿轮传动的失效形式又有什么不同?各自的设计准则是什么?答：略。6-7为什么小齿轮齿面硬度要比大齿轮齿面硬度高些?答：为了平衡载荷分布和磨合效果，小齿轮的齿面硬度相对较高，而大齿轮的齿面硬度相对较低。6-8为什么斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮传动平稳、承载能力大?答：斜齿圆柱齿轮传动由于其特殊的齿面形状和齿面分布特点，具有较好的平稳性和承载能力。6-9一对啮合传动的直齿圆柱齿轮其圆周力，径向力和法向力的大小、方向如何确定?答：圆周力：圆周力是指作用于齿轮齿面的沿着齿轮周向的力。圆周力的大小取决于传动的扭矩大小和齿轮的几何参数，如模数、齿数等。圆周力的方向与齿轮的转动方向相反。径向力：径向力是指作用于齿轮齿面的沿着齿轮半径方向的力。径向力的大小取决于齿轮的几何形状和啮合条件。当齿轮啮合时，径向力会导致齿轮产生径向位移。径向力的方向指向齿轮中心。法向力：法向力是指作用于齿轮齿面的垂直于齿轮齿面的力。法向力的大小取决于齿轮的几何形状和啮合条件。法向力的方向垂直于齿轮齿面，通常指向齿轮中心。6-10斜齿圆柱齿轮模数、压力角各有哪几种?哪一种是标准值?答：斜齿圆柱齿轮模数：英制模数；公制模数；直径模数。斜齿圆柱齿轮压力：14.5度、20度和25度。标准值：法面模数和法面压力角。6-11斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是什么?答：模数匹配：齿轮对的模数必须相等，即齿轮的齿距必须匹配。压力角匹配：齿轮对的压力角必须相等，以保证啮合面的正确接触。齿数匹配：齿轮对的齿数必须满足齿轮啮合规则，使得齿轮齿数之和满足等于或整数倍于某个基本单位。同侧啮合：齿轮对的啮合是同侧啮合，即齿轮的齿面在同一侧。正确的啮合角：齿轮对的啮合角必须正确，使得齿轮的啮合点处于合适的位置，确保平稳的啮合和传动。合适的中心距：齿轮对的中心距必须合适，以保证齿轮之间的正常啮合。6-12什么叫斜齿轮的当量齿数?如何计算?答：斜齿轮的当量齿数是一种用来描述斜齿轮传动中齿轮大小的指标。当量齿数是指在同样模数和压力角下，与直齿轮传动具有相同传动比的斜齿轮的几何齿数。当量齿数可以通过以下公式进行计算：当量齿数Z_e=Z/cos(α)其中，Z_e表示当量齿数，Z表示实际齿数，α表示压力角。6-13斜齿圆柱齿轮在选择切削刀具和强度计算时应以什么齿数为依据?答：略。6-14一对啮合传动的斜齿圆柱齿轮的轴向力的方向如何确定?答：对于外啮合齿轮：当两个齿轮的斜齿角方向相同时，轴向力的方向与齿轮旋转方向相反；当两个齿轮的斜齿角方向相反时，轴向力的方向与齿轮旋转方向相同。对于内啮合齿轮：当两个齿轮的斜齿角方向相同时，轴向力的方向与齿轮旋转方向相同；当两个齿轮的斜齿角方向相反时，轴向力的方向与齿轮旋转方向相反。6-15直齿圆锥齿轮的模数、压力角的标准值规定在什么位置?其正确啮合的条件是什么?答：直齿圆锥齿轮的模数和压力角的标准值通常规定在以下位置：模数（Module）的标准值通常在齿轮的齿数、模数和齿宽等参数中确定。具体的标准值可以参考国际标准ISO54和国家标准GB/T14357。压力角（PressureAngle）的标准值通常在齿轮的设计和制造标准中规定。常见的压力角标准值有20°、22.5°、25°等，其中最常用的是20°。直齿圆锥齿轮的正确啮合条件包括以下几个方面：齿轮的模数和压力角必须相同。啮合齿轮的齿宽应相等或近似相等。齿轮的齿数必须满足啮合条件，即两个齿轮的齿数之比应为整数或近似整数。齿轮的齿面要满足齿面接触和啮合要求，确保齿轮在运动过程中的正常接触和传递力。6-16蜗杆传动有哪些基本特点?答：基本特点：大转动比；转向性能好；自锁性能；传动效率低；体积大、重量重。6-17蜗杆传动的正确啮合条件是什么?其传动比是否等于蜗轮和蜗杆的分度圆直径之比?答：蜗杆传动的正确啮合条件主要包括以下几点：啮合角：蜗杆和蜗轮的啮合角要符合一定的范围，通常在10°到30°之间。啮合角过小或过大都会影响传动的效果和寿命。啮合条件：蜗杆和蜗轮的啮合必须是正啮合，即蜗杆的螺旋线方向与蜗轮的齿线方向相反。这样才能保证传动平稳且具有自锁性能。啮合质量：蜗杆和蜗轮的啮合齿面应具有良好的啮合质量，无明显的啮合误差和不良的表面质量。关于传动比的问题，蜗杆传动的传动比是由蜗杆的螺旋线间距和蜗轮的齿数决定的，并非等于蜗轮和蜗杆的分度圆直径之比。传动比可以通过蜗杆的螺旋线间距和蜗轮的齿数比来计算，通常表示为n，即传动比n=Z2/Z1，其中Z2为蜗轮的齿数，Z1为蜗杆的螺旋线间距。6-18什么叫定轴轮系?什么叫周转轮系?答：定轴轮系是指在传动过程中，传动轴固定不动，只有被传动轮转动的轮系。在定轴轮系中，传递动力的元件（如齿轮、带轮等）固定在轴上，通过轮齿或带带来传递力和运动。周转轮系是指在传动过程中，传动轴可以自由转动的轮系。在周转轮系中，传递动力的元件（如齿轮、带轮等）不仅可以转动自身，还可以转动传动轴。通过轮齿或带带来传递力和运动。6-19如何计算定轴轮系的传动比?怎样确定其首末轮的转向关系?答：定轴轮系的传动比可以通过齿轮的齿数比例来计算。传动比等于从动轮的齿数除以主动轮的齿数。如果有多个齿轮组成的轮系，传动比可以通过各个齿轮齿数比例的乘积来计算。确定定轴轮系中首末轮的转向关系，可以根据传动的目的和要求进行判断。通常情况下，如果主动轮逆时针转动，则从动轮也会逆时针转动；如果主动轮顺时针转动，则从动轮也会顺时针转动。转向关系的确定也可以根据齿轮啮合时的齿顶与齿底的接触情况进行判断。6-20为什么可以通过转化轮系计算周转轮系的传动比?转化轮系中各构件的转速是否与原周转轮系的转速相等?答：可以通过转化轮系计算周转轮系的传动比是因为转化轮系和周转轮系在传动原理上是等效的，它们具有相同的传动关系。在转化轮系中，各构件的转速不一定与原周转轮系的转速相等。转化轮系的目的是通过改变齿轮的数量和尺寸来实现所需的传动比。因此，转化轮系中的转速与周转轮系的转速之间存在一定的关系，通常通过传动比来表示。6-21C61508车床主轴箱内有一对标准直齿圆柱齿轮,其模数m=3mm,齿数z1=21，z答：略6-22题6-21中,若支撑两齿轮的箱体轴承孔中心距恰好等于标准中心距。试确定两轮的节圆直径、啮合角﹔并作图确定实际啮合线BB长度,检查该对齿轮传动的重合度为多少?答：略。6-23已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮,其齿顶圆直径da1=77.5mm,齿数z答：略。6-24有一个齿数z=24的正常齿制标准圆柱齿轮,跨齿数为3时,测得公法线长度W3=61.83mm;跨齿数为2时,测得公法线长度W2=37.55mm。此外,测得齿顶圆直径答：略。6-25某闭式渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,中心距a=120mm。现有两种方案:方案一z1=18，z方案二z1=36，z如小齿轮均为40Cr钢,表面淬火,齿面硬度52HRC,大齿轮45钢表面淬火,表面硬度45HRC,问:接触疲劳强度哪对齿轮较高?为什么?答：略。弯曲疲劳强度哪对齿轮较高?为什么?答：略。运转起来哪对齿轮较平稳?为什么?答：略。（4）应用于简易磨床,应选哪种方案?如用于简易冲床,又选哪种方案?为什么?答：略。6-26试设计单级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。已知传递功率P=5kW，小齿轮转速n1=970r/min，大齿轮转速n2=250r/min;电动机驱动，工作载荷比较平稳，单向传动，小齿轮齿数已选定答：略。6-27已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮的模数mn=3mm，齿数z1=23,答：略。6-28题6-28图所示为斜齿圆柱齿轮减速器。（1）已知主动轮1的螺旋角旋向及转向，为了使轮2和轮3的中间轴的轴向力最小，试确定轮2、3、4的螺旋角旋向和各轮产生的轴向力方向。答：略，（2）已知mn2=3mm，z2=57，β2=18°，mn3=4mm，z3=20答：略。6-29已知一对轴交角E=90°的直齿圆锥齿轮传动，m=3mm，齿数z1=20，z2=40，压力角α=20°，齿顶高系数ℎa答：略。6-30一标准普通圆柱蜗杆传动，已知其蜗杆的轴向模数m=10mm，头数z1=1，分度圆直径d1=90mm，蜗轮齿数答：略。6-31试判定题6-31图中的转动方向或螺旋方向，蜗杆均为主动。答：略。6-32题6-32图所示轮系中，已知各轮的齿数为z1=z2=20，z3=60，z3'=26，z4=30，z答：略。6-33题6-33图所示的手摇提升装置中，设已知各轮的齿数z1=20，z2=50，z2'=15，z3=30，=1，z3'=40，解:该轮系为