《练习10解答》PPT课件.ppt

1、, 加工齿坯 调质 切齿 淬火 磨齿, 加工齿坯 调质 切齿;,第十章 齿轮传动 一. 选择题,1. 对于一般用途的锻钢齿轮， 若用软齿面组合，其制造工艺过程为_； 若用硬齿面组合，其制造工艺过程为_., 加工齿坯 切齿 调质;, 加工齿坯 切齿 淬火 磨齿.,1,2. 选择齿轮毛坯的型式 （锻造、铸造或轧制圆钢）的主要依据是_. 齿轮精度; 齿面硬度; 齿轮直径； 齿轮在轴上的布置位置.,3. 高速、重载并在冲击载荷作用下工作的 齿轮传动，选用_最合适. 碳钢或合金钢调质; 中碳合金钢渗碳淬火; 中碳钢高频淬火； 低碳合金钢渗碳淬火.,2,4. 齿轮强度计算公式中， 齿形系数YFa主要受_的

2、影响； 弹性影响系数ZE主要受_的影响； 区域系数ZH主要受_的影响. 模数; 齿数; 啮合角; 配对齿轮的材料.,5. 对齿轮进行修缘的目的是_； 把轮齿做成鼓形的目的是_. 提高轮齿的弯曲强度; 减小动载荷Kv; 改善载荷沿接触线分布不均匀(减小K）； 使齿轮装配方便.,3,6. 一对相互啮合的圆柱齿轮，小齿轮用45号钢 调质，大齿轮用45号钢正火,均按无限寿命计算， 在载荷作用下，实际应力与许用应力的关系_. H1=H2; F1=F2 ， H 1H 2; F 1 F 2 ； H1=H2; F1F2 ， H 1H 2; F 1 F 2; H1H2; F1=F2 ， H 1H 2; F 1

3、F 2; H1H2; F1=F2 ， H 1=H 2; F 1 F 2.,4,7. 受载较大的软齿面钢制轮齿发生塑性变形时， 由于主动轮齿面摩擦力的方向_节线， 故齿面出现_； 而从动轮齿面摩擦力的方向_节线， 故齿面出现_. 指向; 凹槽; 背离； 凸棱.,5,8. 影响一对齿轮接触强度的主要参数是_. 中心距; 模数; 齿宽; 齿数.,9. 计算圆柱齿轮的强度时， 动载荷系数Kv与_ 有关. 圆周速度; 齿轮在轴上相对于轴承的位置; 齿轮的精度等级； 原动机与工作机的性能及工作情况.,6,10. 润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的 失效形式是_. 齿面磨损; 齿面点蚀; 齿面胶合; 齿面

4、塑性变形.,1. 圆柱齿轮传动，当直径不变，而减小模数时， 可以_. 提高轮齿的弯曲强度; 提高轮齿的接触强度 提高轮齿的静强度; 改善传动的平稳性.,7,1.下面的各种方法中，_不利于提高轮齿抗折断能力 减轻加工损伤; 减小齿面粗糙度; 齿面强化处理; 减小齿根过渡曲线半径.,1.在下面的各种方法中，_不能增加轮齿弯曲强度. 直径不变模数增大; 由调质改为表面淬火 轮齿负变位; 适当增加齿宽度.,a加大齿轮模数 m b采用正变位齿轮 c增大齿根过渡圆角，消除齿根加工刀痕;,F ,8,表面粗糙度，加工损伤；,a加大齿轮模数 m b采用正变位齿轮,2.采用高强度钢，使 F 增加;,.采用喷丸、滚

5、压工艺对齿根表层进行强化处理 采用合适的热处理，使芯部材料具有足够的韧性;,改善措施：,1.设计时满足强度条件： F ,应力集中,3. 齿根过渡圆角半径；,4.轮齿精度；支承刚度.,改善载荷分布,抗弯强度,9,1.齿轮传动中引起附加的动载荷，产生振动、 冲击的主要原因是_. 齿形误差; 齿厚误差; 基节误差; 中心距误差.,1.计算齿轮传动时，选择许用应力与_没有关系. 材料硬度; 应力循环次数 安全系数; 齿形系数.,1. 齿轮欲采用的热处理方法为渗碳淬火， 则齿轮材料应选用_. 45号钢; ZG340640; 40Cr; 20CrMnTi.,10,11,17 .材料为45钢的硬齿面齿轮常用

6、的热处理方法是_ 表面淬火 ; 渗碳; 渗碳淬火 ; 碳氮共渗.,18 .各种齿面硬化处理方法中， _处理的轮齿变形最小，因此处理后不需再磨齿， 适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。 表面淬火 ; 碳氮共渗 渗碳淬火 ; 氮化.,19 .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_. 小齿轮淬火，大齿轮调质 ; 小齿轮淬火，大齿轮正火 ; 小齿轮调质，大齿轮正火 ; 小齿轮正火，大齿轮调质.,21 .轧钢机或锻压机械中的低速重载齿轮传动，对齿面 载荷分布的均匀性要求较高，以传递较大动力。 因此，应首先考虑第_公差组精度的选取. ; ; .,12,20 .仪表和机床分度机构中的齿轮传动

7、，主要要求 传递运动准确。因此，在选择等级精度时， 应首先考虑第_公差组的精度要求. ; ; .,22. 选择齿轮传动第公差组精度等级时，除了考虑 传动用途和工作条件以外，主要依据是_. 承受的转矩 ; 传递的功率 ; 圆周速度 .,13,23 .有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m15mm， 齿数z120；齿轮2的模数m23mm，齿数z260， 则它们的齿形系数_ YFa1YFa2 .,24 . 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿数z1YSa2 .,25 .斜齿圆柱齿轮强度计算中的螺旋角影响系数Y是考虑 接触线倾斜对轮齿强度的影响。它的值为_. Y1 ; Y1; Y=1 .,14,一减速齿轮传动，

8、主动轮1用45调质钢，从动轮2 用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系为_。 H1H2,27 一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和 热处理硬度相同，齿数z1F2 F1 =F2 F1 F2,28 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z1z2。 若两齿轮的许用接触应力和许用弯曲应力相同，则_。 两齿轮接触强度相同，齿轮2比齿轮1抗弯强度高 两齿轮抗弯强度相等，齿轮2比齿轮1接触强度高 齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度均相等 齿轮1比齿轮2的接触强度和抗弯强度都高,30 为了有效提高齿面接触强度，可_。 保持分度圆直径不变而增大模数 增大分度圆直径

9、保持分度圆直径不变而增加齿数,29 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，精度等级取为7级。如欲在中心距 和传动比不变的条件下提高其接触强度， 在下列措施中，最有效的是_。 增大模数 提高主、从动轮的齿面硬度 提高加工精度的等级 增大齿根圆角半径,15,31 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足 弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些。其目的是_。 提高轮齿的抗弯强度 提高齿面的接触强度 提高传动平稳性,16,32 闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数。目的是_ 提高齿面的接触强度 减小滑动系数，提高传动效率 减小轮齿的切削量 保证轮齿的抗弯强

10、度,设计开式齿轮传动时，在保证不根切的情况下， 宜取较少齿数。其目的是_。 增大重合度，提高传动平稳性 减小齿面发生胶合的可能性 增大模数，提高轮齿的抗弯强度 提高齿面接触强度,34 在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度 比大齿轮宽一些，其目的是_。 使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 为了使传动更平稳 为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度,17,35 设计齿轮传动时，增大齿宽可提高轮齿的强度，但过大的 齿宽又会使齿向载荷分布不均的程度增大，因此，选取齿宽 系数要适当。在_情况下，齿宽系数应取较小值。 齿轮相对两支承对称布置 齿轮相对两支撑非对称布置，且其所在轴刚性较大 齿轮悬臂布置 齿轮所

11、在位置径向空间较小,36 在传递转矩和齿轮许用应力一定的情况下， 若适当选取较大的齿宽系数，可_。 减小齿轮传动的径向尺寸和圆周速度 减小齿轮传动的轴向尺寸 降低齿向载荷分布不均的程度,37 标准圆柱齿轮传动相比，采用高度变位齿轮传动可以_。 使大、小齿轮的抗弯强度趋近 提高齿轮的接触强度 使大、小齿轮齿根磨损程度都减小,18,设计变位齿轮传动时，若齿轮的变位系数分别为X1和X2， 为提高齿轮传动的接触强度，应使变位系数之和为_。 X1+X20,39 设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角一般在820范围内 选取, 太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起_. 啮合不良 制造困难 轴向力太大 传动平稳

12、性下降,40 当齿轮的材料和热处理一定的情况下, 许用应力的值与可靠度及寿命要求的关系是_. 可靠度要求越高,许用应力值越大 寿命要求越长,许用应力值越大 可靠度和寿命要求越高,许用应力值越小,43 Hlim和Flim值是试验齿轮在持久寿命期内按_, 通过长期持续重复载荷作用或经长期持续的脉动载荷作用 而获得的齿面接触疲劳极限应力和齿根弯曲疲劳极限应力. 可靠度为90% 失效概率为1% 失效概率为99% 可靠度为10%,41 当齿轮的材料和热处理一定的情况下, 许用弯曲应力在_情况下的值较大. 轮齿受单向弯曲 齿轮在传动中为惰轮 齿轮双向运转 齿轮是行星轮,19,42 在齿轮强度计算中, 失效

13、概率与安全系数取值之间的关系是_. 失效概率越小,安全系数取值越大 失效概率越大,安全系数取值应越大 失效概率与安全系数取值没有关系,二. 填空题,2.软齿面闭式齿轮传动的设计准则为_; 硬齿面闭式齿轮传动的设计准则为_.,1.软齿面闭式齿轮传动最常见的失效形式为_; 而开式齿轮传动最常见的失效形式为_.,3.用45号钢制造一对软齿面的齿轮传动， 其热处理的方法是_.,4.选择齿轮精度等级的主要依据是 _.,5.材料、齿宽、齿数比相同的两对直齿圆柱齿轮 传动，模数m=5mm的齿轮的弯曲强度约 为模数m=2.5mm的齿轮的_倍.,齿面点蚀,齿面磨损,按接触强度设计，校核轮齿弯曲强度,按轮齿弯曲强

14、度设计，校核齿面接触强度,小齿轮调质，大齿轮正火,齿轮的圆周速度,20,计算功率,6.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取_的 接触应力为计算依据;其载荷由_对轮齿分担.,7.在圆柱齿轮传动中，齿轮直径d1不变而减小模数m， 对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动平稳性的影响 分别为_，_,_.,8.正变位齿轮传动对轮齿弯曲强度的影响是_， 对齿轮接触强度的影响是_ .,9.斜齿圆柱齿轮传动中，若螺旋角过小，会 _， 若 过大又会_； 在设计过程中，的取值一般为_， 可以通过调整来进行圆整.,节点,单,下降,不变,增加平稳性,略有提高,略有提高,斜齿轮传动的优点不明显（平稳性，强度）,增大轴向力,8250

15、,中心距a,21,10.在齿轮传动的弯曲强度计算时，视轮齿为_.,11.一对软齿面圆柱齿轮传动，其齿向载荷分布系数K 与， 及有关.,悬臂梁,齿宽系数,轮齿宽度,齿轮精度等级,齿轮相对轴承的布置,22,12.为提高齿轮抗点蚀能力可采取的主要方法有 _.,13.减少齿轮传动由于齿轮传动本身的原因引起的 附加动载荷的方法有_, d， 齿面硬度， 表面粗糙度， 润滑油粘度,齿轮精度， 齿轮圆周速度,14.直齿圆锥齿轮的强度计算，一般用 齿宽_处的当量圆柱齿轮进行强度计算.,15. 一根轴上安装有两个外啮合斜齿圆柱齿轮，一个 主动， 另一个被动，为减小轴上的轴向力， 两齿轮的螺旋线方向应 _.,16.

16、 灰铸铁齿轮常用于_场合 其主要失效形式_.,17.齿轮传动的点蚀主要发生在_， 主要原因_.,中点,相同,低速轻载，载荷平稳,齿面磨损，轮齿折断,靠近节线处的齿根部分,接触应力大，节线处为纯滚动，油膜不易形成,18.齿面产生胶合的原因是 _ 防止胶合的主要措施为 _,19.轮齿齿面产生塑性变形失效的的原因是 _ 特点是_； 预防措施_,20.在高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时， 其主要失效形式_,21. 低速重载软齿面齿轮传动中的主要失效形式 _,重载时，齿面压力大， ,油膜破坏,表面金属直接接触，融焊相对运动撕裂、沟痕,采用极压润滑油;表面粗糙度，齿面硬度;,重载，齿面材料较软，齿面或

17、齿体产生塑性屈服变形,主动轮上出现凹槽，从动轮呈凸脊,齿面硬度， ，采用极压添加剂的润滑油,齿面胶合,齿面塑性变形,24,齿面胶合,22.在齿轮传动中， 主动轮所受的圆周力与啮合点处速度方向_； 而从动轮所受的圆周力与啮合点处速度方向_.,23.闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度 350HBS时， 通常首先出现_破坏；故应按_强度设计 而当齿轮的齿面硬度 350HBS时， 则易出现_破坏；应按_强度设计.,24. 齿轮传动强度计算中，齿形系数YFa的值， 直齿圆柱齿轮按_选取， 而斜齿圆柱齿轮按_选取.,相反,相同,点蚀,齿面接触,轮齿折断,齿根弯曲强度,实际齿数,当量齿数zv,25,三. 简答

18、题,齿轮传动中硬齿面和软齿面齿轮的应用场合 有何区别？为什么？,2. 计算齿轮传动承载能力时，为什么不直接用 名义工作载荷而需用计算载荷？,3. 设计软齿面齿轮传动，为什么要使 小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高一些？,设计一对圆柱齿轮传动时，确定大小齿轮齿宽的 原则是什么？,5. 提高齿轮齿面接触强度的措施有哪些？,6. 圆柱齿轮传动的设计中，齿数的选择原则是什么？,26,试设计配制低速级齿轮,有一旧的闭式双级展开式直齿圆柱齿轮传动装置，总减速比16,z1=29、z2=103、m=3mm， 精度8-GH,198,315,1,2,3,4,1轴,2轴,3轴,箱体、轴承和高速级齿轮均完好可用，但低速

19、级齿轮已遗失,量得高速级和低速级传动的中心距分别为 a1=198mm、a2=315mm、b1=80mm，,小齿轮材料45钢调质，齿面硬度240HBS，大齿轮45钢正火，齿面硬度200HBS,根据箱体尺寸，应使b2125mm该传动由电机Y180M-4驱动，工作情况为轻微冲击，按无限寿命设计,27,低速级圆柱齿轮设计的步骤,z1、z2、m、a1,确定n1、v1、d1、 d1 、 u1,确定K、zH、zE,确定Hlim、KHN、SH,按接触强度计算T1,T3 、 a、b,确定d3、u2、 v3、 d2,确定K 、 zH、zE,校核弯曲强度,计算几何尺寸,28,1,2,3,4,z1、z2、m、a1,确

20、定n1、v1、d1、 d 、 u1,确定K、zH、zE,确定Hlim、KHN、SH,计算H,按接触强度计算T1,1轴,2轴,3轴,材料、原动机,315,198,29,1,2,3,4,确定d3、u2、v3、 d,选材 ， 确定齿面硬度,确定K 、 zH、zE 、H,计算几何尺寸,a、b,校核弯曲强度,3轴,2轴,1轴,315,198,30,1.按直齿圆柱齿轮齿面接触强度计算公式计算输入转矩T1,1）由手册查 Y180M-4 电动机 的满载转速n1=1470r/min,2) 齿数比,3) 齿宽系数,31,5）由已知材料及齿面硬度， Hlim1=580MPa,取SH=1，取寿命系数KHN为1,4）齿

21、轮 1的圆周 速度,Hlim2=460MPa,32,6）由表10-2，设载荷有轻微冲击，KA=1.25,载荷 系数,由图10-8 Kv=1.22,设 KAFt/b100N/mm,由表10-4,由表10-3，KH=KF=1.2,33,7）标准直齿圆柱齿轮zH=2.5,8）由接触强度条件：,由表10-6 zE=189.8 (Mpa)1/2,34,35,2. 按已知数据设计低速级齿轮传动,1）,2）低速级齿数比,3）求d3,取z3=33,Nmm,36,4）齿轮3圆周速度,3) 齿宽系数,37,4）假设低速级与高速级选用同样的材料及热处理硬度,Hlim3=580MPa,5）计算载荷系数K,Kv=1.15,Hlim4=460MPa,KA=1.25,KH=1.2,38,39,7）校核接触强度：,所以，接触强度足够,8）验算弯曲强度 经验算，弯曲强度足够,3.几何尺寸计算（略）,40,1,2,3,4,1轴,2轴,3轴,P=3kW, n=970r/min,高速级：,mn=2mm，z1=25，z2=53,1=1205019,低速级：,mn=3mm， a=110mm,z3=22，z4=50,确定齿轮3、4 的螺旋线方向,2.求齿轮3的分度圆螺旋角 的大小,3. 画出3、4在啮合点处所受各分力的方向， 计算齿轮3所受各分力的大小,110,41,1