齿轮传动1简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象.doc

第 9 章齿轮传动

1. 简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？

在点蚀形成之前，齿答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，

面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。

2．蜗杆传动具有什么特点?它为什么要进行热平衡计算?

答：蜗杆传动具有传动比大，结构紧凑,传动平稳、噪声低和能自锁等优点而获得广泛的应

用。但蜗杆传动在啮合面间将产生很大的相对滑动，摩擦发热大，效率低等缺点。故需要进行热平

衡计算。当热平衡计算不合要求，可采取下列措施：

（1）在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积·

（2）在蜗杆轴端设置风扇，以增大散热系数；

（3）若上述办法还不能满足散热要求，可在箱体油池中装设蛇形冷却管，或采用压力喷油循环润滑。

3. 有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出

现小的凹坑。试问：（ 1）这是什么现象？（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用？（3）应采取什么措施？

答：（1）已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。

（2）若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。

（3）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。

4.若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级还是低速级？为什

么？

答：由锥齿轮和圆柱齿轮组成的两级传动中，锥齿轮一般应置于高速级，主要因为当传递功率一定时，低速级的转矩大，则齿轮的尺寸和模数也大，而锥齿轮的锥距R 和模数 m 大时，则加工困难，或者加工成本大为提高。

m，会否降低

5. 在一对大、小齿轮的直径和其他条件一定的情况下，减少齿数z、增大模数

计算接触应力σ 或计算齿根应力σ？为什么？z和m选择原则如何？

H F

答：因齿轮传动的接触强度取决于齿轮分度圆直径的大小，若仅改变齿轮的模数或齿数其积

不变，则轮齿的接触强度就不变；而弯曲应力的大小主要取决于模数的大小，增大模数m，将会减小齿根应力σ。

F

z 和 m 选择原则：

对闭式软齿面齿轮传动，通常取z1=20~ 40；对闭式硬齿面及开式传动，取z1=17～ 20；对高速、易发生胶合的齿轮传动，荐用z1≥ 25～270。闭式软齿面传动的传动尺寸主要由接

触疲劳强度决定，其弯曲强度较富裕。因此，在保证传动尺寸(如中心距 a)不变且弯曲强度

足够的条件下，宜选用较多的齿数和较小的模数。采用较多的齿数，重合度增大，提高了传动的平稳性，同时由于模数的减少，齿高降低，轮齿切削加工量减少，齿面滑动系数减小，

有利于提高轮齿的抗磨损和抗胶合能力。闭式硬齿面和开式传动，应以保证弯曲强度为主，

应适当选取较小齿数 (z1≥ Zmin) ，以免传动结构尺寸过大。

模数应符合国家标准模数系列。对于传递动力的齿轮，m≥ 1.5～ 2mm 。对于开式齿轮传动，考虑磨损对齿根弯曲强度的影响，将计算出的m 值扩大 10％～ 15％。

6.闭式软齿面齿轮进行接触强度计算针对的主要失效形式是什么？闭式硬齿面齿轮进行弯

曲强度计算针对的主要失效形式是什么？开式齿轮传动进行弯曲强度计算针对的主要失效

形式是什么？

答: 闭式软齿面齿轮进行接触强度计算针对的主要失效形式是齿面点蚀，闭式硬齿面齿轮进行弯曲

强度计算针对的主要失效形式是轮齿折断，而开式齿轮传动进行弯曲强度计算针对的主要失效形式

是齿面磨损。

7. 如图所示的二级斜齿圆柱齿轮减速器，已知：电动机功率P=3kW ，转速n=970r/min ；高

12 50 19 ；低速级m n2=3mm ，z3=22 ， z4=50 ，速级m n1=2mm ，z1=25 ， z2 =53 ，

1

a2 110mm 。试求（计算时不考虑摩擦损失）：

（ 1）为使轴II 上的轴承所承受的轴向力较小，确定齿轮3、 4 的螺旋线方向（绘于图上）；

（2）绘出齿轮 3、 4 在啮合点处所受各力的方向；

（3）β2取多大值才能使轴 II 上所受轴向力相互抵消？

解题要点：

（ 1）齿轮 3、 4 的螺旋线的方向如题图解所示：

（ 2）齿轮 3、 4 在啮合点所受各分力 F t3、 F t4 、 F r3 、 F r4 、 F a3、 F a4 的方向如图示：

（ 3）若要求轴 II 上齿轮 2、 3 的轴向力能相互抵消，则必须满足下式：

F a2=F a3

，即

F t 2 tan 1

F t 3 tan 3 , tan 3

F t 2

tan 1

F

t 3

由轴 II 的力矩平衡，得

d 2

d 3

，则

F

t 2 F

t 3

2

2

tan 3

F t 2

tan 1 d 3 tan 1 3 22 / cos

F

t 3

d 2

2 5

3 / cos

3

tan

1

1

得

sin 3

3 22

sin 1 66 sin12 50 19 0.13835

2 53

106

即当 3 7 57 9 时，轴 II 上所受的轴向力相互抵消。

8. 图中所示直齿锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动装置，动力由Ⅰ轴输入，小圆锥齿

轮 1 的转向 n 1 如图示，试分析：

（ 1）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，确定斜齿轮

3 和斜齿轮

4 的轮齿旋向

（画在图上）。

（ 2）在图上分别画出圆锥齿轮

2 和斜齿轮

3 所受的圆周力

F t 、径向力 F r 、轴向力 F a

的方向。（垂直纸面向外的力用⊙表示，向内的力用

表示）。