2025年齿轮安装试题及答案

2025年齿轮安装试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.安装圆柱直齿轮时，若发现两齿轮轴线平行度误差超过0.05mm/100mm，最可能导致的问题是（）A.齿面接触面积减小B.齿侧间隙不均匀C.轴向窜动增大D.齿顶间隙过大答案：B2.采用压铅法测量齿侧间隙时，铅丝直径应选择为（）A.齿侧间隙的1~1.5倍B.齿侧间隙的2~3倍C.齿侧间隙的0.5~0.8倍D.与齿侧间隙无关，任意直径答案：A3.圆锥齿轮安装时，“背锥对齐”原则主要用于保证（）A.齿侧间隙均匀B.齿面接触区位置正确C.轴向预紧力合适D.轴线夹角符合设计要求答案：B4.对于高速齿轮副（转速＞3000r/min），安装时对齿面粗糙度的要求是（）A.Ra≤1.6μmB.Ra≤0.8μmC.Ra≤3.2μmD.Ra≤6.3μm答案：B5.齿轮与轴采用过盈配合安装时，若采用热装法，加热温度一般控制在（）A.80~120℃B.150~200℃C.250~300℃D.350~400℃答案：A6.安装斜齿轮时，两齿轮的螺旋角应满足（）A.大小相等，方向相同B.大小相等，方向相反C.大小不等，方向相同D.大小不等，方向相反答案：B7.齿轮箱箱体孔同轴度误差超过0.03mm时，最直接的影响是（）A.齿轮磨损加剧B.润滑效果下降C.箱体变形D.轴承寿命缩短答案：A8.检测齿轮副接触斑点时，应在主动轮齿面均匀涂抹（）A.红丹粉或普鲁士蓝B.润滑油C.防锈油D.磁粉答案：A9.安装蜗轮蜗杆副时，蜗轮的中间平面应与蜗杆的（）A.齿顶圆平面重合B.轴线重合C.分度圆平面重合D.齿根圆平面重合答案：C10.齿轮安装后进行跑合试验时，初始阶段应采用（）A.额定载荷的20%~30%B.额定载荷的50%~60%C.额定载荷的80%~90%D.额定载荷的100%答案：A二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.齿轮安装前，需检查轴与孔的尺寸公差，但无需检查形状公差（如圆度、圆柱度）。（）答案：×2.圆锥齿轮安装时，调整垫片的厚度应通过实际测量齿面接触区位置确定。（）答案：√3.齿侧间隙过小会导致齿轮发热、磨损加剧，间隙过大会导致冲击噪声增大。（）答案：√4.安装齿轮时，键槽与键的配合只需保证间隙配合，无需检查接触面积。（）答案：×5.高速齿轮副安装后，振动速度有效值应控制在4.5mm/s以下（ISO10816标准）。（）答案：√6.采用液压装拆法安装过盈配合齿轮时，需在配合面涂抹润滑油以降低摩擦力。（）答案：×（应涂抹液压油或专用介质）7.斜齿轮安装时，轴向定位只需固定其中一个齿轮，另一个可自由浮动。（）答案：√（避免热膨胀卡死）8.齿轮箱密封件安装时，可直接用锤子敲击密封件外缘使其到位。（）答案：×（需用专用工具避免变形）9.安装变位齿轮时，齿侧间隙计算需考虑变位系数的影响。（）答案：√10.齿轮安装后，若齿面接触斑点偏向齿顶，说明中心距偏大。（）答案：×（偏向齿顶通常是中心距偏小或齿顶修形不足）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述齿轮安装前需进行的主要检查项目。答案：（1）齿轮本身精度检查：包括齿距偏差、齿形误差、齿向误差、齿面粗糙度等，需核对图纸要求的精度等级（如GB/T10095）；（2）轴与孔的尺寸及形位公差检查：测量轴径、孔径的实际尺寸，检查圆度、圆柱度、同轴度（箱体孔）等，确保配合公差符合H7/js6或类似要求；（3）键与键槽检查：测量键的长度、宽度、高度，检查键槽的对称度、深度，键与键槽的接触面积应≥70%；（4）表面质量检查：齿轮、轴、箱体孔表面不得有划痕、毛刺、锈蚀等缺陷，影响配合的凸起需打磨平整；（5）相关零件检查：如轴承、垫片、密封件的型号、尺寸是否匹配，轴承游隙是否符合要求。2.圆柱齿轮与圆锥齿轮在轴向定位要求上有何差异？答案：（1）圆柱齿轮：轴向定位主要依靠轴肩、套筒或轴承端盖，通常只需固定一个方向（如驱动端），另一端可预留0.1~0.3mm的热膨胀间隙，避免因温度变化导致轴向卡死；（2）圆锥齿轮：因传递载荷时会产生轴向分力，需通过调整垫片精确控制轴向位置，确保两齿轮的背锥面严格对齐（接触区位于齿宽中部），定位精度要求更高（通常误差≤0.02mm），且需同时固定主动轮和从动轮的轴向位置，避免因轴向窜动导致接触区偏移。3.列举三种调整齿侧间隙的常用方法，并说明适用场景。答案：（1）调整中心距法：通过增减箱体结合面垫片厚度改变两齿轮中心距，适用于非刚性连接或允许微量调整中心距的场合（如小型齿轮箱）；（2）轴向移动齿轮法：在斜齿轮或人字齿轮中，通过移动其中一个齿轮的轴向位置改变齿侧间隙，适用于齿轮与轴为花键连接或可滑动配合的结构；（3）修配法：对齿轮轴或箱体孔进行修配（如磨削轴肩或箱体凸台），调整齿轮的轴向位置，适用于间隙超差较大且无法通过其他方法调整的情况；（4）更换垫片法：在圆锥齿轮安装中，通过更换不同厚度的调整垫片改变齿轮轴向位置，间接调整间隙，是圆锥齿轮最常用的调整方法。4.齿轮副对中误差（轴线平行度/相交度误差）过大会产生哪些影响？如何检测？答案：影响：（1）齿面接触区偏移（如偏向齿端），导致局部载荷集中，加速磨损甚至断齿；（2）齿侧间隙不均匀，一侧间隙过小引发发热，另一侧间隙过大产生冲击噪声；（3）齿轮副运行时产生额外径向力，加剧轴承磨损和箱体变形；（4）高速齿轮可能因不平衡振动增大，超过设备允许的振动限值。检测方法：（1）圆柱齿轮：用百分表检测两轴的平行度，将表架固定在一根轴上，表头接触另一根轴的外圆，旋转轴一周，记录最大与最小读数差，即为平行度误差（一般要求≤0.02mm/100mm）；（2）圆锥齿轮：通过接触斑点检测间接判断，若接触区偏向齿宽一端，说明轴线相交度误差过大；也可使用激光对中仪，分别测量两轴的角度偏差和位置偏差，精度可达0.001mm。5.齿轮安装后试运转阶段需重点检查哪些内容？答案：（1）温度检查：测量齿轮箱油温、轴承温度，温升应≤30℃，最高温度≤80℃（普通齿轮）或≤100℃（合成油润滑）；（2）振动与噪声：使用振动仪检测齿轮箱各测点的振动速度有效值（如ISO10816标准，G级设备≤4.5mm/s），噪声应≤85dB（A）；（3）齿面接触情况：停机后检查齿面接触斑点，接触面积应≥60%（高精度齿轮≥70%），且位置居中；（4）润滑状态：观察润滑油流动是否顺畅，油膜是否均匀，有无泄漏现象；（5）齿侧间隙复查：通过压铅法或塞尺再次测量间隙，确认运行后无明显变化；（6）轴向窜动：用百分表检测齿轮轴向位移，应≤0.1mm（普通齿轮）或≤0.05mm（高速齿轮）。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某车床主轴箱安装一对圆柱斜齿轮（模数m=3，齿数z1=20，z2=60，螺旋角β=15°），试运转时发现齿轮副异响，且齿面出现偏载磨损（接触区偏向从动轮齿宽右端）。分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：（1）轴线平行度误差：两轴不平行，导致从动轮右端与主动轮接触更紧密，接触区右偏；（2）从动轮轴向定位错误：从动轮轴向位置偏移（如右端垫片过薄），导致其相对于主动轮右移；（3）箱体孔同轴度误差：从动轮所在箱体孔与主动轮孔不同轴，使齿轮实际啮合位置偏离设计中心；（4）齿轮加工误差：从动轮齿向误差超差（如齿向向右倾斜），导致接触区右偏；（5）轴承安装问题：从动轮轴承内圈与轴配合松动，运行时轴承外圈相对于箱体孔位移，带动齿轮轴向偏移。解决措施：（1）检测轴线平行度：用百分表测量两轴外圆，调整箱体或轴承座位置，使平行度误差≤0.02mm/100mm；（2）调整从动轮轴向位置：拆卸从动轮，测量当前垫片厚度，根据接触区偏移量（假设偏移量Δ=0.5mm），计算需增加的垫片厚度（Δ×tanβ=0.5×tan15°≈0.13mm），更换垫片后重新安装；（3）检查箱体孔同轴度：使用心轴和百分表检测箱体孔，若同轴度超差（＞0.03mm），需修复箱体或更换轴承座；（4）复查齿轮精度：测量从动轮齿向误差（GB/T10095中Fβ），若超差（如8级精度允许Fβ=0.025mm），需更换齿轮；（5）紧固轴承配合：检查从动轮轴承与轴的配合（应为过盈配合H7/r6），若松动需更换轴承或对轴颈进行修复（如电镀后磨削）。2.某风电增速箱（三级齿轮传动）安装后，首次满负荷运行200小时，拆解发现高速级斜齿轮齿面出现胶合现象。结合安装过程分析可能原因及预防措施。答案：可能原因（与安装相关）：（1）齿侧间隙过小：安装时未按设计要求调整间隙（高速级斜齿轮间隙一般为0.2~0.4mm），导致啮合时齿面油膜被挤破，金属直接接触；（2）齿面接触区不良：接触面积过小（＜50%）或位置偏向齿顶/齿根，局部压力过高，油膜承载能力不足；（3）润滑系统安装错误：油嘴位置偏移，未对准啮合区；油滤堵塞（安装时未清理铁屑），导致供油不足；（4）齿轮与轴对中误差：高速轴与电机轴对中偏差过大（如角度偏差＞0.5mrad），运行时产生额外径向力，加剧齿面载荷；（5）齿面清洁度不足：安装时未彻底清理齿面铁屑、毛刺，运行时磨粒划伤齿面，破坏油膜。预防措施：（1）严格调整齿侧间隙：使用压铅法测量，确保间隙符合设计值（可用公式j=2×(a实际-a理论)×sinβ/m计算）；（2）优化接