1、-可編輯修改 -齒輪傳動例1二級圓柱齒輪減速器， 其中一級為直齒輪， 另一級為斜齒輪。試問斜齒輪傳動應置于高速級還是低速級？為什么？若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪組成減速器，錐齒輪傳動應置于高速 級還是低速級？為什么?答：在二級圓柱齒輪傳動中，斜齒輪傳動放在高速級，直齒輪傳動放在低速級。其原因有三 點：1）斜齒輪傳動工作平穩，在與直齒輪精度等級相同時允許更高的圓周速度，更適于高 速。2）將工作平穩的傳動放在高速級，對下級的影響較小。如將工作不很平穩的直齒輪傳 動放在高速級，則斜齒輪傳動也不會平穩。3）斜齒輪傳動有軸向力，放在高速級軸向力較小，因為高速級的轉矩較小。由錐齒輪和斜齒輪組成的二級減速器，一

2、般應將錐齒輪傳動放在高速級。其原因是：低速級的轉矩較大，齒輪的尺寸和模數較大。當錐齒輪的錐距R和模數m大時，加工困難，制造成本提高。例3 一對閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知：z仁25，z2 = 75 ，m= 3 mm， ' d = 1，小齒輪的轉速 n=970 r/min。主從動輪的-H1 = 690 MPa，二H2 = 600 MPa，載荷系數 K = 1.6 ， 節點區域系數ZH = 2.5，材料彈性系數ZE = 189.8 .MPa，重合度系數Z .=0.9，是按接 觸疲勞強度，求該齒輪傳動傳遞的功率。提示：接觸疲勞強度校核公式為=ZeZhZ2K(u 1)：.bdj uC解：由已知條

3、件：u = z2 / z1 = 75/25 = 3d1 = m z1 = 3 x 25 = 75 mmb =0 d d1 = 1 x 75 = 75 mm因為大齒輪的許用接觸應力較低，故按大齒輪計算承載能力:2 2吋2j bd；uEZeZJ 2K(u+1)600 丫75X752 X3=195182 Nmm = 195.182 Nm 2.5 189.8 0.92 1.6 (3 1)齒輪傳動所能傳遞的功率為：-n± =195.182 970 =伯826 W = 19.826 kW3030例4圖示雙級斜齒圓柱齒輪減速器，高速級：mn=2mmz1=22,z2 =95, n = 20 ,a =

4、120,齒輪1為右旋；低速級：mn= 3 mm z3 =25 , z4=79,打=20 , a =160。主動輪轉速n1=960 r/min，轉向如圖，傳遞功率 P = 4 kW，不計摩擦損失，試:(1) 標出各輪的轉向和齒輪2的螺旋線方向；(2) 合理確定3、4輪的螺旋線方向；(3) 畫出齒輪2、3所受的各個分力；(4) 求出齒輪3所受3個分力的大小。解題注意要點:(1) 一對斜齒輪旋向相反,1輪右旋,2輪左旋。(2) 為使3輪軸向力與2輪反向，3輪左旋、4輪右旋。 為求齒輪3的分力，先求螺旋角 T3和卩3。(1) 各輪的轉向和2輪的螺向如例7-8圖2所示。(2) 3輪為左旋、4輪為右旋，如

5、圖所示。(3)齒輪2、3所受的各個分力如圖所示。求齒輪3所受分力：n3i12 z2960 2295=222.3 r/minT3 £2 =9550 尸=95504171.84 Nmn3222.3cos -3mn(Z3 zj2a3 (25 79)=0.975,2 160卩 3 =12.8386t3cos ：33 250.975=76.923 mmd32 171.84 10376.923= 4467.84 N解:Fa3 =Ft3tan ： =4467.84 tan 12.8386 =1018.23 NFr3 =Ft3tan ： n/cos 13 =4467.84 tan20 /cos12.

6、8386 =1667.86 N例6圖示圓錐一斜齒圓柱齒輪減速器。齒輪1主動，轉向如圖，錐齒輪的參數為：模數m=2.5mm, z1=23, z2 = 69 , - -20，齒寬系數 =0.3 ;斜齒輪的參數為：模數 mn=3mm z3=25, z4=99, : n =20。試：(1) 標出各軸的轉向；(2) 為使n軸所受軸向力較小，合理確定3、4輪的螺旋線方向；(3) 畫出齒輪2、3所受的各個分力。(4) 為使H軸上兩輪的軸向力完全抵消，確定斜齒輪3的螺旋角33 (忽略摩擦損失)。解：(1) 各輪的轉向如例7-9圖2所示。(2) 3、4輪的螺旋線方向如圖所示。(3) 齒輪2、3所受分力如圖所示。

7、(4) 確定斜齒輪3的螺旋角3 3：例12-6 圖1若使n軸不受軸向力，必須： |Fa2|=| Fa3|根據：Fa2 = Ft2 tan 二sin :浪Fa3 =Ft3 tan f得到：Ft2 tan : sin、.2 = Ft3 tan -3即：tan !：:-3 - Ft2 tan ： sin、.2Ft3忽略摩擦損失：T2 = T3, Ft2 = 2 T2/ dm2則:Ft22T2 / d m2 d3Ft32T3 / d 3 d m2dm2 二d2(10.5 R)二mz2(10.5 R) , d3 二 mnz3/cosF3 、.2 二tanzz/zj-tan(69/23) =71.5651

8、將上述4式代入前式得到sin -3mnZ3mz2 (1-0.5 R)tan : sin、.23x252.5 69 (1 -0.5 0.3)tan20 sin 71.5651 = 0.17662=10.1729 = 10 ° 10' 22"例7設計一對標準斜齒圓柱齒輪傳動，傳動比 i = 4.5，已經根據其接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度條件，確定中心距a = 180 mm，模數 m =2.5 mm，試合理確定齒輪齒數 z1、z2和螺旋角卩。要求：徑向力 卩=1215。，傳動比誤差小于 5%解：根據anmwz2)/2co-，初步確定螺旋角 卩=12。，確定齒數和:z=(Z1

9、Z2) =2acos ：/mn =2 180cos12 /2.5 = 140.8則：zi = z/(u 1) =140.8/ 5.5 = 25.6 , 取：z1 = 26z2=140.825.6 =115.2 ,取：z2 = 115傳動比：i = z2/ z 1 = 115/26 = 4.42傳動比誤差：(4.5 -4.42 ) / 4.5 = 1.7 %V 3% 5%，可用。修正螺旋角卩:11.7159 =11 42 57: .arccos= arccos 25(26115)=I 2a 丿V 2X180 丿（一）、選擇題1. 對于軟齒面的閉式齒輪傳動，其主要失效形式為 A.輪齒疲勞折斷B .

10、齒面磨損C.齒面疲勞點蝕D.齒面膠合2. 一般開式齒輪傳動的主要失效形式是 。A.輪齒疲勞折斷B.齒面磨損C.齒面疲勞點蝕D.齒面膠合3. 高速重載齒輪傳動，當潤滑不良時，最可能出現的失效形式為A.輪齒疲勞折斷B .齒面磨損C.齒面疲勞點蝕D .齒面膠合4 齒輪的齒面疲勞點蝕經常發生在A.靠近齒頂處B .靠近齒根處C.節線附近的齒頂一側D .節線附近的齒根一側5. 對45鋼調質齒輪，過早的發生了齒面點蝕，更換時可用 的齒輪代替。A . 40Cr調質B .適當增大模數 mC. 45鋼齒面高頻淬火D .鑄鋼ZG310-5706. 設計一對軟齒面減速齒輪傳動，從等強度要求出發，選擇硬度時應使。A.大

11、、小齒輪的硬度相等B .小齒輪硬度高于大齒輪硬度C.大齒輪硬度高于小齒輪硬度D .小齒輪用硬齒面，大齒輪用軟齒面7. 一對齒輪傳動，小輪材為40Cr；大輪材料為45鋼，則它們的接觸應力 A. b 日1=°2B. H 1 V b H2C 口 H1口 H2D . ° H 1 < ° H2&其他條件不變，將齒輪傳動的載荷增為原來的4倍，其齒面接觸應力 。A.不變B .增為原應力的2倍C.增為原應力的4倍D .增為原應力的16倍9. 一對標準直齒圓柱齒輪，zl = 21 , z2 = 63，則這對齒輪的彎曲應力 A. ；_ F1 > ；- F 2C.

12、二F1 =210. 對于開式齒輪傳動，在工程設計中，一般B. :- F1 V ；- F 2D. - F1 W 二 F2B .只需按接觸強度設計C.先按彎曲強度設計，再校核接觸強度D .只需按彎曲強度設計。A.先按接觸強度設計，再校核彎曲強度11 .設計閉式軟齒面直齒輪傳動時，選擇小齒輪齒數z1的原則是A. z1越多越好B . z1越少越好C. z1 > 17,不產生根切即可些D .在保證彎曲強度的前提下選多一12. 設計硬齒面齒輪傳動，當直徑一定，常取較少的齒數，較大的模數以A.提高輪齒的彎曲疲勞強度C.減少加工切削量，提高生產率13. 一對減速齒輪傳動中，若保持分度圓直徑面接觸應力將。

13、A.增大C.保持不變14. 設計齒輪傳動時，若保持傳動比則齒輪的。B .提高齒面的接觸疲勞強度D .提高輪齒抗塑性變形能力d1不變，而減少齒數并增大模數，其齒B .減小D .略有減小i和齒數和z 2 = z1 + z 2不變，而增大模數A.彎曲強度提高，接觸強度提高C.彎曲強度與接觸強度均不變B .彎曲強度不變，接觸強度提高D .彎曲強度提高，接觸強度不變15. 在下面的各種方法中， 不能提高齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度。A.直徑d不變而增大模數B .改善材料C.增大齒寬bD 增大齒數以增大 d16. 在下面的各種方法中， 不能增加齒輪輪齒的彎曲疲勞強度。A.直徑不變增大模數B .齒輪負變位C.

14、由調質改為淬火D 適當增加齒寬17. 在圓柱齒輪傳動中，輪齒的齒面接觸疲勞強度主要取決于 A.模數B .齒數C.中心距D .壓力角18. 為提高齒輪傳動的接觸疲勞強度，可采取的方法是：19.保持直齒圓柱齒輪傳動的中心距不變，增大模數A.輪齒的彎曲疲勞強度提高BA.米用閉式傳動C.模數不變，減少齒數C.彎曲與接觸強度均可提高B .增大傳動的中心距中心距不變，增大模數m則。齒面的接觸強度提高彎曲與接觸強度均不變A.提高齒輪的彎曲強度C.改善齒輪傳動的平穩性21.在計算標準直齒圓柱齒輪的彎曲強度時,A.模數mC.分度圓直徑d22. 輪齒彎曲強度計算中的齒形系數A.齒數zC.模數m23. 現有兩個標準

15、直齒圓柱齒輪，齒輪則它們的齒形系數。A. YFa1 > YFa2C. YFa1 = YFa224. 設計一對閉式軟齒面齒輪傳動。觸疲勞強度最有效的方法是 。A.增大模數，相應減少齒數C.提高加工精度25 .一對齒輪傳動的接觸強度已夠，而彎曲強度不足，首先應考慮的改進措施A.增大中心距C.使中心距不變，增加齒數B .使中心距不變，增大模數D .模數不變，增加齒數20.圓柱齒輪傳動的中心距不變，減小模數、增加齒數，可以B .提高齒面的接觸強度D .減少齒輪的塑性變形齒形系數YFa取決于。B .齒數zD .重合度YFa與無關。B .變位系數xD .斜齒輪的螺旋角卩1: nH=3 mm z1 =

16、25，齒輪 2: n2 = 4 mm z2=48,B . YFa1 v YFa2D. YFa1 w YFa2在中心距a和傳動比i不變的條件下，提高齒面接B .提高主、從動輪的齒面硬度D .增大齒根圓角半徑26.齒輪設計時，當隨著選擇齒數的增多而使直徑增大時，若其他條件相同，則齒輪的彎曲承載能力A.成線性地減小。C.不成線性，但有所減小 27計算一對直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞強度時, 均不相同，則應以 為計算依據。A. o 較小者c.上二L較小者 YFaYsa28. 在以下幾種工況中， 齒輪傳A.對稱布置B .成線性地增加D 不成線性，但有所增加若齒形系數、應力修正系數和許用應力B . YFaYsa

17、較大者c .上上L較大者YFaYsa右寬系數 0 d可以取大些。B.不對稱布置C.懸臂布置D .同軸式減速器布置29. 在下列措施中， 可以降低齒輪傳動的齒面載荷分布系數KpA.降低齒面粗糙度B .提高軸系剛度C.增加齒輪寬度D .增大端面重合度30. 對于齒面硬度W 350 HBS的齒輪傳動，若大、小齒輪均采用45鋼，一般采取的熱處理方式為。A.小齒輪淬火，大齒輪調質B .小齒輪淬火，大齒輪正火C.小齒輪調質，大齒輪正火D .小齒輪正火，大齒輪調質31. 一對圓柱齒輪，常把小齒輪的寬度做得比大齒輪寬些，是為了。A.使傳動平穩B .提高傳動效率C.提高小輪的接觸強度和彎曲強度D .便于安裝，保

18、證接觸線長32. 齒面硬度為5662HRC的合金鋼齒輪的加工工藝過程為 。A.齒坯加工一淬火一磨齒一滾齒B .齒坯加工一淬火一滾齒一磨齒C.齒坯加工一滾齒一滲碳淬火一磨齒D .齒坯加工一滾齒一磨齒一淬火33.錐齒輪的接觸疲勞強度按當量圓柱齒輪的公式計算, 輪的。當量齒輪的齒數、 模數是錐齒A.實際齒數，大端模數C.當量齒數，大端模數34.錐齒輪的彎曲疲勞強度計算是按A.大端分度圓錐B .當量齒數，平均模數D .實際齒數，平均模數上齒形相同的當量圓柱齒輪進行的。B .大端背錐C.齒寬中點處分度圓錐35.選擇齒輪的精度等級時主要依據A.傳動功率C.使用壽命D .齒寬中點處背錐B .載荷性質D .圓

19、周速度（二）、填空題36一般開式齒輪傳動的主要失效形式是 和 ；閉式齒輪傳動的主要失效形式是 和 ；又閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是 ；閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是 。37對于閉式軟齒面齒輪傳動， 主要失效形式為 ，一般是按 強度進行設計，按 強度進行校核，這時影響齒輪強度的最主要幾何參數是 ；38對于開式齒輪傳動， 雖然主要失效形式是 ，但通常只按 強度計算。這時影響齒輪強度的主要幾何參數是 。39在齒輪傳動中，齒面疲勞點蝕是由于 的反復作用而產生的，點蝕通常首先出現在 。40齒輪設計中，對閉式軟齒面傳動，當直徑d1 一定，一般 z1 選得 些；對閉式硬齒面傳動，則取 的齒數Z1,

20、以使 增大，提高輪齒的彎曲疲勞強度；對開式齒輪傳動，一般 z1 選得 些。41 設計圓柱齒輪傳動時，當齒輪 布置時，其齒寬系數 0 d可選得大些。42. 對軟齒面（硬度W 350 HBS齒輪傳動，當兩齒輪均采用45鋼時，一般采用的熱處理方式為：小齒輪 ，大齒輪 。43. 減小齒輪內部動載荷的措施有 、。44. 斜齒圓柱齒輪的齒形系數 YFa與齒輪的參數 、 和有關；而與 無關。45. 影響齒輪齒面接觸應力 dH的主要幾何參數是 和;而影響其極限接觸應力dHIim的主要因素是和。46. 一對減速齒輪傳動， 若保持兩輪分度圓的直徑不變， 減少齒數并增大模數，其齒面接觸應力將 。47. 一對齒輪傳動

21、，若兩輪的材料、熱處理方式及許用應力均相同，只是齒數不同，則齒數多的齒輪彎曲強度 ;兩齒輪的接觸疲勞強度 。48. 一對直齒圓柱齒輪， 齒面接觸強度已足夠， 而齒根彎曲強度不足， 可采用下列措施：， ， 來提高彎曲疲勞強度。49. 在材料、 熱處理及幾何參數均相同的直齒圓柱、斜齒圓柱和直齒圓錐三種齒輪傳動中，承載能力最高的是 傳動，承載能力最低的是 傳動。50. 齒輪傳動的潤滑方式主要根據齒輪的 選擇。閉式齒輪傳動采用油浴潤滑時的油量根據 確定。三）、簡答題51 .開式和閉式齒輪傳動的失效形式有什么不同？設計準則各是什么？其設計準則針對的失效形式各是什？52. 齒輪的齒根彎曲疲勞裂紋發生在危險

22、截面輪齒的那一邊？為什么？為提高輪齒抗彎曲疲勞折斷的能力，可采取哪些措施?53. 齒面點蝕首先發生在什么部位？為什么？防止點蝕可采取哪些措施？54. 齒輪傳動設計中，為什么引入動載系數Kv?減小動載荷的措施有哪些？55. 一對齒輪傳動，如何判斷大、小齒輪中哪個齒面不易出現疲勞點蝕？哪個輪齒不易 出現彎曲疲勞折斷？理由如何？56. 在選擇齒輪傳動比時， 為什么錐齒輪的傳動比常比圓柱齒輪選得小些？為什么斜齒 圓柱齒輪的傳動比又可比直齒圓柱齒輪選得大些？57. 一對直齒圓柱齒輪傳動中， 大、小齒輪彎曲疲勞強度相等的條件是什么？接觸疲勞 強度相等的條件又是什么？58. 要設計一個由直齒圓柱齒輪、斜齒圓

23、柱齒輪和直齒圓錐齒輪組成的多級傳動，它們 之間的先后順序應如何布置才合理？為什么？59. 設計圓柱齒輪傳動時，常取小齒輪的齒寬bl大于大齒輪的齒寬 b2,為什么？在強 度計算公式中，齒寬 b應代入bl還是b2？60. 齒輪傳動設計過程中，在確定小齒輪的齒數z1和模數m時，要考慮哪些因素？（四）、分析計算題T|<T|"X |X iX ”illill1題7-62圖62.題7-62圖所示為二級直齒圓柱齒輪減速器，高速級與 低速級的傳動比相等u1 = u2 = 3，低速級的齒寬系數為高速級的1.3倍，齒輪材料均為 45鋼，小輪均調質處理，大輪均正 火處理，其許用應力為：1輪：H 1 =

24、2590 N/mm ；2輪:際22=490 N/mm ；3輪:cTh 3= 580 N/mm 2；4輪：吋42=480 N/mm ；兩級齒輪的載荷系數 K ZE、ZHZ ；均相同，其中高速級已根據接觸強度算得 di = 75mm 若使兩對齒輪等接觸疲勞強度，問低速級小齒輪直徑d3應為多少？附:°h=ZeZhZ 啟尹 < 囤V bd! u65. 有兩對標準直齒圓柱齒輪，其材料、熱處理方式都相同，第A對：mA= 2mm zA1 =50, zA2 = 150 ;第 B對：mB= 4mm, zB1 = 25 , zB2 = 75 ;其齒寬 b、小輪轉速 n 1、傳遞 功率P也相等。按無

25、限壽命考慮，試分析那對齒輪的接觸強度高，那對齒輪的彎曲強度高。（五）、綜合分析題66. 某輸送帶由電機通過三級減速傳動系統來驅動，減速裝置有：二級斜齒圓柱齒輪傳動、滾子鏈傳動、V帶傳動。試分析如題 7-67圖所示傳動布置方案的不合理之處，簡單說 明錯誤原因，畫出正確的傳動方案布置圖。題7-66圖三、參考答案1 選擇題1C ；2B ；3D ；4 D ；5 C；6B ；7A ；8B ；9C ；10 D ；11 D ；12 A；13C ；14A ；15A ；16 B ；17 C；18B ；19A ；20C ；21B ；22 C ；23 A ；24B ；25B ；26D ；27C ；28 A ；29

26、B ；30 C；31C ；32C ；33B ；34 D ；35 D；2.填空題36齒面磨損輪齒折斷齒面點蝕37齒面點蝕接觸疲勞彎曲疲勞38齒面磨損彎曲疲勞模數39接觸應力節線附近齒根一側40大 較少模數較少41對稱42調質處理正火處理輪齒折斷齒面點蝕直徑（或中心距）輪齒折斷43提高齒輪制造精度降低工作速度沿齒廓修形44齒數 螺旋角變位系數45分度圓直徑d 齒寬b 齒輪材料種類齒面硬度（熱處理方式）46不變47高 相等48直徑不變，增大模數減少齒數提高齒面硬度采用正變位49 斜齒圓柱齒輪 直齒圓錐齒輪50齒輪的圓周速度 傳遞功率3 簡答題（參考答案從略）4 分析計算題62解題要點：兩對齒輪接觸疲勞強度相等的條件為：接觸強度的