齿轮传动作业
机械设计基础6 齿轮传动习题作业与答案
项目二减速传动装置传动方案及传动系统的分析与设计任务二齿轮传动设计习题6.1．填空题1.渐开线形状决定____的大小。
(1) 展角(2) 压力角(3) 基圆2.斜齿轮的标准模数和压力角在____上。
(1) 端面(2) 法面(3) 轴面3.渐开线齿轮传动的啮合角等于____圆上的压力角。
(1) 分度圆(2) 节圆(3) 基圆4. 要实现两相交轴之间的传动，可采用。
(1) 圆柱直齿轮传动(2) 圆柱斜齿轮传动(3) 直齿锥齿轮传动5.圆锥齿轮的标准参数在____面上。
(1) 法(2) 小端(3) 大端6.一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15.7mm,齿顶圆直径D０＝400mm,则该齿轮的齿数为____。
(1) 82(2) 80 (3) 78 (4)767. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。
(1) 齿面胶合(2) 齿面磨粒磨损(3) 轮齿折断(4) 齿面点蚀8. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。
(1) 齿面塑性变形(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4) 轮齿折断9. 一般参数的开式齿轮传动的主要失效形式是。
(1) 齿面塑性变形(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4)齿面磨粒磨损10. 发生全齿折断而失效的齿轮，一般是。
(1) 斜齿圆柱齿轮(2) 齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮(3) 人字齿轮(4) 齿宽较小的直齿圆柱齿轮11. 设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免失效。
(1) 轮齿折断(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4) 磨粒磨损12.目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑的影响。
(1) 齿面塑性变形(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4)磨粒磨损13. 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。
(1) 齿面要硬，齿心要脆(2) 齿面要软，齿心要韧(3) 齿面要硬，齿心要韧(4) 齿面要软，齿心要韧14. 材料为20Cr 的齿轮要达到硬齿面，常用的热处理方法是。
《传动的齿轮》作业设计方案
《传动的齿轮》作业设计方案第一课时**一、教学背景与目标**《传动的齿轮》是中学物理课程中的重要内容，主要介绍齿轮的结构、工作原理和应用。
通过本次作业设计，旨在让学生深入了解齿轮的相关知识，培养他们的实验操作能力和科学思维。
**二、作业内容**1. 理论部分：学生需要阅读相关教材和资料，掌握齿轮的定义、分类、传动比等基本概念。
2. 实验部分：学生将进行实际操作，观察不同类型齿轮的工作过程，了解齿轮在传动中的作用。
3. 思考题部分：学生需要回答一些问题，帮助他们深化对齿轮的理解，提升对相关知识的应用能力。
**三、作业具体安排**1. 阅读教材：学生在课堂上和课外阅读与齿轮相关的教材，掌握基本知识。
2. 实验操作：学生在实验室进行齿轮传动实验，观察不同类型齿轮的传动效果，记录实验数据。
3. 思考题答题：学生根据实验情况和理论知识回答相关问题，提交书面作业。
**四、作业评价标准**1. 知识掌握情况：学生对齿轮的定义、分类、传动比等基本概念掌握情况。
2. 实验操作能力：学生能否熟练进行齿轮传动实验，观察记录数据。
3. 思考能力和应用能力：学生对齿轮传动的理解及其在实际中的应用能力。
**五、作业总结与展望**通过本次作业设计，学生将深入了解齿轮的相关知识，培养实验操作能力和科学思维，提高物理学习兴趣。
未来可以结合实际生活中的应用案例，进一步拓展学生的视野，激发其对物理学习的热情。
希望本次作业设计能够有效提高学生对《传动的齿轮》这一主题的理解和兴趣，培养学生的实验能力和科学思维，为其今后的学习打下坚实基础。
愿同学们在完成作业的过程中收获知识，享受科学探索的乐趣！第二课时一、教学目标1. 知识与技能：了解齿轮传动的原理和分类，掌握齿轮传动的计算方法与公式，学会应用齿轮传动进行机械传动设计。
2. 过程与方法：培养学生动手能力，观察实验现象，分析问题，解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观：培养学生合作学习的意识，培养学生独立思考和实践的精神。
齿轮机构作业及答案
第5章 思考题5-1 齿轮传动要匀速、连续、平稳地进行必须满足哪些条件?答 齿轮传动要均匀、平稳地进行，必须满足齿廓啮合基本定律．即i 12=ω1/ω2=O 2P ／O 1P ，其中P 为连心线O 1P 2与公法线的交点。
齿轮传动要连续、平稳地进行，必须满足重合度ε≥l ，同时满足一对齿轮的正确啮合条件。
5-2渐开线具有哪些重要的性质?渐开线齿轮传动具有哪些优点? 答：参考教材。
5-3具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点?答 若两齿轮传动的中心距刚好等于两齿轮节圆半径之和，则称此中心距为标准中心距．按此中心距安装齿轮传动称为标准安装。
（1)两齿轮的分度圆将分别与各自的节圆重合。
(2)轮齿的齿侧间隙为零。
(3)顶隙刚好为标准顶隙，即c=c*m=O.25m 。
5-4何谓重合度?重合度的大小与齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数h a *、顶隙系数c*及中心距a 之间有何关系?答 通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距p b 的比值εα。
称为齿轮传动的重合度。
重合度的表达式为：εα=[z 1(tan αal —tan α’)±z 2(tan αa2-tan α’)/2π由重合度的计算公式可见，重合度εα与模数m 无关．随着齿数z 的增多而加大，对于按标准中心距安装的标准齿轮传动，当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度εα=1.981 此外重合度还随啮合角α’的减小和齿顶高系数h a *的增大而增大。
重合度与中心距a 有关(涉及啮合角α’)，与压力角α、顶隙系数c*无关。
5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点?为什么说无论齿条是否为标准安装，啮合线的位置都不会改变?答 由于不论齿条在任何位置，其齿廓总与原始位置的齿廓平行．而啮合线垂直于齿廓，因此，不论齿轮与齿条是否按标准安装，其啮合线的位置总是不变的，节点位置确定，齿轮的节圆确定；当齿轮与齿条按标准安装时，齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。
《齿轮传动机构作业设计方案》
《齿轮传动机构》作业设计方案一、设计任务本次作业设计的任务是设计一个齿轮传动机构，实现两个轴之间的传动。
通过设计和制作这个机构，学生将能够了解齿轮传动的原理和应用，提升自己的机械设计和制造能力。
二、设计要求1. 齿轮传动机构需要包括至少两组齿轮，分别为主动齿轮和从动齿轮。
2. 齿轮传动比需为2:1，即主动齿轮的齿数是从动齿轮的两倍。
3. 齿轮传动机构需要能够实现顺时针和逆时针传动。
4. 齿轮传动机构需要具有较高的传动效率和稳定性。
5. 设计材料为金属材料，如钢铁等。
6. 设计尺寸需符合实际工程需求，具有一定的可制造性。
三、设计方案1. 齿轮选型：主动齿轮和从动齿轮的选型是整个设计的关键。
根据传动比要求，主动齿轮的齿数应是从动齿轮的两倍。
同时，为了保证传动效率和稳定性，需要选择质量较好的齿轮材料，如20CrMnTi合金钢等。
2. 齿轮传动设计：根据传动比要求，设计主动齿轮和从动齿轮的齿数，同时思量齿轮的模数、齿宽等参数，确保传动效率和稳定性。
3. 轴设计：设计两个轴，分别用于毗连主动齿轮和从动齿轮，轴材料也需选择合适的金属材料。
4. 轴承选型：为了保证齿轮传动的稳定性和蔼畅性，需要选择合适的轴承，确保轴的旋转自由度。
5. 结构设计：设计齿轮传动机构的整体结构，包括齿轮的安装方式、轴的毗连方式等，确保整个机构的稳定性和可靠性。
四、制作过程1. 齿轮加工：根据设计要求，加工主动齿轮和从动齿轮，确保齿轮的齿数、模数等参数符合设计要求。
2. 轴加工：加工毗连主动齿轮和从动齿轮的轴，确保轴的直线度和圆度符合要求。
3. 装配：将齿轮和轴进行装配，确保齿轮传动机构的正常运转。
4. 调试：进行齿轮传动机构的调试，检查传动比、传动效率等参数是否符合设计要求。
五、安全注意事项1. 在加工和装配过程中，需要戴好防护眼镜，避免金属屑伤害眼睛。
2. 在调试过程中，需要注意机械传动部件的运转状态，避免发生意外伤害。
3. 在应用过程中，需要定期检查齿轮传动机构的运转状态，确保机构的安全性和稳定性。
作业二带传动和齿轮传动设计.
～～作业二 带传动和齿轮传动设计一、任务书题目：V 带传动和齿轮传动的设计(图2)注：载荷平稳，单向运转，工作年限5年，每年250个工作日，每日工作16小时。
2．工作量(1)小带轮零件图一张或(和)大齿轮零件图一张；(2)设计计算说明书一份，内容包括电动机的选择，传动参数的计算，V 带传动的设计计算或(和)齿轮传动的设计计算。
二、设计指导 1．电动机的选择 电动机有各种类型，对于无特殊要求的机械装置，多选用Y 系列三相异步电动机。
Y 系列三相异步电动机有四种常用的同步转速，即3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 、750r/min 。
同一功率的电动机，转速高则重量轻，价格便宜，但传动装置的总传动比和总体尺寸将加大，一般多选用同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机。
减速器的输出轴通过联轴器与工作机相联，因此工作机所需功率P w (kW)(略去联轴器效率的影响)为P w =T n /9550式中：T--减速器输出轴的转矩，N ·m ；n--减速器输出轴的转速，r/min 。
电动机所需功率P 0为P 0=P w /η式中：η--电动机至工作机之间的传动总效率。
对于本作业的两级传动，η=η1η2。
其中η1为V 带传动的效率(包括一对轴承效率在内)，η2为齿轮传动的效率(包括一对轴承效率在内)。
其数值可参看机械设计手册或教材。
由于电动机的额定功率P m 应等于或略大于电动机所需功率P 0，因此选择电动机时通常取P m =(1～1.3)P 0。
2．各级传动比的分配传动装置的总传动比为i =n m /n w式中：n m --电动机的满载转速，r/min ；n w --电动机的转速，即减速器输出轴转速，r/min 。
本作业的传动装置为二级传动，总传动比i =i 1i 2。
其中i 1和i 2分别为V 带传动和齿轮传动的传动比。
为了使传动装置尺寸较小，结构紧凑，应使i 1<i 2。
10 机械设计作业参考答案_齿轮传动
1、齿轮传动常见的失效形式有哪些？简要说明闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计准则。
【答】
齿轮传动常见的失效形式有以下几种：（1）轮齿折断；（2）齿面点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）塑性变形。
闭式硬齿面的设计以保证齿根弯曲疲劳强度为主；闭式软齿面的设计通常以保证齿面接触疲劳强度为主；开式齿轮传动的设计目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
【答】
齿面接触应力是脉动循环，齿根弯曲应力是对称循环。
在作弯曲强度计算时应将图中查出的极限应力值乘以0.7。
8、计算题
【解】
1）选择齿轮的材料和精度等级
根据教材表10-1选大小齿轮材料均为20CrMnTi渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取62HRC,大齿轮齿面硬度取38HRC，芯部300HBS。选精度等级为6级。
⑤校核接触强度
满足接触强度要求，以上所选参数合适。
4、试分析图示斜齿圆柱齿轮所受的力（用受力图表示出各力的作用位置和方向）。
【解】
题5图
5、计算题
【解】
（1）由于中间轴上两齿轮分别为主动和从动轮，且旋转方向相同，因此为使轴向力方向相反，必须使齿轮3的螺旋方向与齿轮2的相同。齿轮2为左旋，故齿轮3必须左旋，齿轮4右旋。
（2）使中间轴上轮2和轮3的轴向力互相完全抵消，需要满足 。
2、简要分析说明齿轮轮齿修缘和做成鼓形齿的目的？
【答】
齿轮轮齿修缘是为了减小齿轮传动过程中由于各种原因引起的动载荷。做成鼓形是为了改善载荷沿接触线分布不均的程度。
3、软齿面齿轮传动设计时BS?
【答】
金属制的软齿面齿轮配对的两轮齿中，小齿轮齿根强度较弱，且小齿轮的应力循环次数较多，当大小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用，可提高大齿轮的接触疲劳强度。所以要求小齿轮齿面硬度比大齿轮大30~50HBS。
机械设计基础6齿轮传动习题作业与答案
项目二 减速传动装置传动方案及传动系统的分析与设计任务二齿轮传动设计习题6.1． 填空题1.渐开线形状决定____的大小。
(1) 展角 (2) 压力角(3) 基圆2.斜齿轮的标准模数和压力角在____上。
(1) 端面 (2) 法面(3) 轴面3.渐开线齿轮传动的啮合角等于____圆上的压力角。
(1) 分度圆 (2) 节圆(3) 基圆4. 要实现两相交轴之间的传动，可采用 。
(1) 圆柱直齿轮传动 (2) 圆柱斜齿轮传动 (3) 直齿锥齿轮传动5.圆锥齿轮的标准参数在____面上。
(1) 法 (2) 小端(3) 大端6.一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15.7mm,齿顶圆直径D０＝400mm,则该齿轮的齿数为____。
(1) 82 (2) 80 (3) 78 (4)767. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 。
(1) 齿面胶合 (2) 齿面磨粒磨损 (3) 轮齿折断 (4) 齿面点蚀8. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 。
(1) 齿面塑性变形 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4) 轮齿折断9. 一般参数的开式齿轮传动的主要失效形式是 。
(1) 齿面塑性变形 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4)齿面磨粒磨损10. 发生全齿折断而失效的齿轮，一般是 。
(1) 斜齿圆柱齿轮 (2) 齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮(3) 人字齿轮 (4) 齿宽较小的直齿圆柱齿轮11. 设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免 失效。
(1) 轮齿折断 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4) 磨粒磨损12.目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑 的影响。
(1) 齿面塑性变形 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4)磨粒磨损13. 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是 。
(1) 齿面要硬，齿心要脆 (2) 齿面要软，齿心要韧(3) 齿面要硬，齿心要韧 (4) 齿面要软，齿心要韧14. 材料为20Cr 的齿轮要达到硬齿面，常用的热处理方法是 。
哈工大机械设计大作业4齿轮传动
哈工大机械设计大作业4齿轮传动5.1.4(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书大作业名称：机械设计大作业设计题目：齿轮传动设计班级： 1设计者：学号： 112指导教师：张锋设计时间：哈尔滨工业大学设计任务书题目：设计带式传输机中的齿轮传动设计原始数据：带式传输机的传动方案如图所示，机器工作平稳、单向回转、成批生产，其它数据见表。
带式传输机中齿轮传动的已知数据方案电动机工作功率P d /kW电动机满载转速n m/(r/min)工作机的转速nw/(r/min)第一级传动比i1轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境年2班室内清洁目录1. 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级........... 错误!未定义书签。
2.初步计算传动主要尺寸.......................... 错误!未定义书签。
（1）小齿轮传递的扭矩......................... 错误!未定义书签。
（2）确定载荷系数K ........................... 错误!未定义书签。
（3）确定齿宽系数dφ........................... 错误!未定义书签。
（4）初步确定齿轮齿数......................... 错误!未定义书签。
（5）确定齿形系数Y、应力修正系数S Y........... 错误!未定义书签。
F（6）确定重合度系数Y......................... 错误!未定义书签。
ε（7）确定许用弯曲应力......................... 错误!未定义书签。
（8）初算模数................................. 错误!未定义书签。
高职《机械设计基础》齿轮系作业含答案
第12章齿轮系传动。
已知轮1的转速n 1=1 000 r/min ，试求轮4的转速及转动方向。
学号:班级: 姓名:1、写出题图1中⑷［严3,⑷H 之间的关系，设已知各个齿轮的齿数。
(a)rTr1 3尸22、如图2所示的轮系中，设已知Z 1= 16，Z 2= 32，Z 2'=20, Z 3=4O , Z 3' = 2，Z 4=4O ,均为标准齿轮 n 13.图3所示的轮系中，已知 z i =100，Z 2=101，Z 2' = 100，Z 3=99，均为标准齿轮传动。
试求i Hi。
4.图10-6所示的轮系中，已知 Z 1= 40, Z 2=40, Z 3= 40,均为标准齿轮传动。
试求I -H 13。
27100) 2(101)€1_H 1岡11# J 3\Z實1图45.在图5所示的齿轮系中, 已知 z i =20, Z 2= 40, Z 2'= 20, z 3= 30, Z 4=60,均为标准齿轮传动。
6.图6示为锥齿轮组成的周转轮系。
已知Z 1=Z 2=17,Z 2, =3O ,Z 3=45，若1轮转速n 1=200r/min , 试求系杆转速n H 。
-1 ・3t L_2 f■ !(1-2)T (2-3)T (3 -4)(2)传动比:(3)根据已知条件计算:n 4=n i /i= 1000/80=12.5 r/min轮4的转向如图所示应该逆时针转动。
(1_2)T (2,-3)因为:其■”号表示轮1与轮3在反转机构中的转向相反。
由图可知该轮系为一平行轴定轴轮系与简单行星轮系组成的组合轮系，其中 行星轮系：2’— 一 4- H1.解: (a )、・Hi13«1 -«3(b )、 ・Hi13牡一叭 =(-1)2(C )、・H113时1 -时32. 解: (1)传递路线为:Z 3乙Z 3乙乙'Z 3 乙Z 2齿轮系答案乙'定轴轮系: 1-2ijnZ 2 Z 3 Z 4 n 4Z i Z 2 Z 316x20x23. 解: (1)传递路线为:H.Hn 1 in 1 — ri H Z 2Z 3 Hn 3n 3 -n HZ 1 Z 2所以:n 1- nHZ 2Z 3 i 1H i H1-nHZ 1Z 2 n 1 n H n Hn 1i 1HZ 2Z 3=10000101 X 99 100X10010000・Hi13Hn 1 n 1 -n H Z 2 Z 3 Z 3 H n 3n 3 -n H乙Z 2Z 15.解:(1 )分析轮系(2)分析轮系中各轮之间的内在关系，由图中可知: n4=0. n2=n2' (3)分别计算各轮系传动比定轴齿轮系:由式(10-1 )得i i 2 亠(-2n2 Zi(1)n i =-2n2 行星齿轮系・HI24式(1 )、Z4Z3Hn4 “4 -n H Z3 Z2 *一60 —320(2) (2)联立求解联立(1 )、(2)式，代入n4=0, n2=n2 得n2 T H C=-3n1=-2n2所以i1H =n H -2n2n2=—86.解：(1 )•判定轮系类型，确定传动比计算式轮系类型一因在一轮系运转时，齿轮2和2'的轴线相对于机架的位置不固定，且齿轮固定不转动，故为行星轮系;传动比公式一系杆转速n H须通过行星轮系的转化轮系(假想定轴轮系)传动比公式求得。
机械设计作业集10、11答案..
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十章 齿轮传动：三、分析与思考题10—34 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?答：1、加大齿根圆角半径，以减小应力集中；2、增加轴的刚性，使受载均匀；3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性；4、对齿根进行强化处理。
10—35 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？答：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。
开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没有出现点蚀就可能已磨损了。
措施：1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、提高润滑油粘度；3、采用正传动，提高综合曲率半径， 减小接触应力。
10—36软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？答：根据齿面硬度划分，HB<350，为软齿面；HB ≥350，为硬齿面。
硬齿面齿轮的加工比软齿面多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。
10—37在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿轮齿面抗胶合的能力?答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏，提高齿轮齿面抗胶合的能力，可： 1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油；3、采用变位齿轮，减小滑动系数；4、减小模数，降低齿高，减小滑动系数；5、两齿轮配对时，齿面有硬度差，HB 1-HB 2=30~50。
10—38为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？ 答：拉应力导致疲劳裂纹的扩展。
10—39在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接软齿面z 1=20~40硬齿面z 1=17~25(30)z 1=17~20β=8~20°m ≥2 mm b 1=b 2+(5~10)mm传递动力的齿轮模数m 大、小齿轮的齿宽齿轮传动直齿圆柱齿轮齿数z 1闭式开式斜齿圆柱齿轮的螺旋角β班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用什么措施提高弯曲强度？ 答：1、增大模数m ；2、适当增大齿宽b ；3、采用正变位齿轮。
作业3-齿轮传动、蜗轮传动
作业5 齿轮传动、蜗杆传动一、选择题1．一对相互啮合的齿轮传动，小齿轮齿面硬度>350HBS，大齿轮齿面硬度<350HBS，在传递动力时( )。
A．小齿轮齿面最大接触应力较大B．大齿轮齿面最大接触应力较大C．两齿轮齿面最大接触应力相等D．与齿数、材料有关，不一定哪个大2．两对齿轮的工作条件、材料、许用应力均相同，则两对齿轮的( )。
A．接触强度和弯曲强度均相同B．接触强度和弯曲强度均不同C．接触强度不同和弯曲强度相同D．接触强度相同和弯曲强度不同3．一对圆柱齿轮，在确定大小齿轮的宽度时，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮的宽一些，其目的是( )。
A．为了使小齿轮的弯曲强度比大齿轮的高一些B．为了便于安装，保证接触线长度C．为了使传动平稳，提高效率D．为了使小齿轮每个齿啮合次数4．在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式为( )。
A．轮齿疲劳折断B．齿面磨损C．齿面疲劳点蚀D．齿面胶合5．在下列措施中，( )不利于减轻和防止齿面点蚀发生。
A．提高齿面硬度B．采用黏度低的润滑油C．降低齿面粗糙度C．采用较大的变位系数6．一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力( )。
A．σf1>σf2B．σf1=σf2C．σf1<σf27．有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的摸数m1=5mm,齿数z1=30；齿轮2的摸数m2=3mm,齿数z1=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积Y F1Y Sa1( )Y F2Y Sa2。
A．大于B．等于C．小于D．不一定大于、等于或小于8．由直齿和斜齿圆柱齿轮组成的减速器，为使传动平稳，应将直齿圆柱齿轮布置在( ) 。
A．高速级B．低速级C．高速级或低速级D．哪一级，无法判断。
9．计算齿轮传动时，选择许用应力与( )没关系。
A．材料硬度B．应力循环次数C．安全系数D．齿形系数10．齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将( ) ，弯曲强度将（）。
齿轮传动作业
齿轮传动作业姓名___ _______学号__________一、选择题7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。
A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀D ．齿面胶合7-2. 在齿轮传动的设计和计算中，对于下列参数和尺寸应标准化的有________；应圆整的有________；没有标准的化也不应圆整的有________。
A. 斜齿圆柱齿轮的法面模数m nB. 斜齿圆柱齿轮的端面模数m tC. 分度圆直径dD. 齿顶圆直径daE. 齿轮宽度BF. 分度圆压力角αG. 斜齿轮螺旋角βH. 变位系数xI. 中心距aJ. 齿厚s7-3．将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是________为宜。
A. 滚齿、表面淬火、磨齿B. 滚齿、磨齿、表面淬火；C. 表面淬火、滚齿、磨齿D. 滚齿、调质、磨齿7-4．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。
A ．40Cr 调质B ．适当增大模数mC ．45钢齿面高频淬火D ．铸钢ZG310-5707-5．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。
A ．大、小齿轮的硬度相等B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-6．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。
A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-7．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。
A ．不变B ．增为原应力的2倍C ．增为原应力的4倍D ．增为原应力的16倍7-8．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。
第10章 齿轮传动 作业题 答案
第十章齿轮传动作业题答案一、填空题1．齿轮的齿形系数Y Fa的大小与模数无关，主要取决于齿形。
2．一对软齿面的闭式齿轮传动，小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度大，原因是使大小齿轮的强度和寿命比较接近。
3．齿轮传动强度设计中，σH是接触应力，[σ]H是许用接触应力，σF是弯曲应力，[σ]F 是许用弯曲应力。
5．二级圆柱齿轮减速器中，轮1、2为高速级小、大齿轮，轮3、4为低速级小、大齿轮，若z1=z3，z2=z4，z1< z2，四齿轮的模数、齿宽、材料、热处理均相同，在有限寿命内，接触强度最高的齿轮为2，最低的为 3 ；弯曲强度最高的为 2 ，最低的为 3 。
6．齿轮传动中，齿面点蚀一般易出现在轮齿的节线附近的齿根表面处，轮齿折断易出现在轮齿的齿根过渡圆角处。
7．一对直齿圆柱齿轮传动比i：1，大小齿轮在啮合处的接触应力是相等；如大、小齿轮的材料及热处理相同，则其许用接触应力是不相等。
两轮的接触疲劳强度是不等的。
8．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。
9．设计一对减速软齿面齿轮时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择应使小齿轮硬度高些。
11．对于闭式软齿面齿轮传动，主要按齿面接触疲劳强度进行设计，而按齿根弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是主动轮直径d1 。
12．齿轮传动强度计算中，齿形系数Y Fa值，直齿圆柱齿轮按齿数z选取，而斜齿圆柱齿轮按当量齿数z v选取。
13．在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度比大齿轮的硬度高 30~50 HBS。
14．多级齿轮传动减速器中传递的功率是一定的，但由于低速级轴的转速低而使得该轴传递的扭矩大，所以低速级轴的直径要比高速级轴的直径粗的多。
15．设计软齿面圆柱齿轮传动时，应取小齿轮的齿面硬度大于大齿轮的齿面硬度；小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽。
16．对于一般渐开线圆柱齿轮传动，其齿面接触疲劳强度的计算应以节点处的接触应力作为计算应力。
机械设计基础作业4
机械设计基础作业410 齿轮传动思考题10-1 齿轮传动中常见的失效形式有哪些？齿轮传动的设计计算准则有哪些？在工程设计实践中，对于一般的闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么？10-2 在齿轮传动设计时，提高齿轮的疲劳强度的方法有哪些？10-3 与直齿轮传动强度计算相比，斜齿轮传动的强度计算有何不同？10-4 如何确定齿轮传动中的许用接触强度和许用弯曲强度值？10-5 根据齿轮的工作特点，对轮齿材料的力学性能有何基本要求？什么材料最适合做齿轮？为什么？10-6 齿轮传动设计的流程怎样？如何用框图表示？10-7 在齿轮结构设计时，齿轮的结构主要由什么参数决定？习题10-1 有一直齿圆柱齿轮传动，允许传递功率P，若通过热处理方法提高材料的力学性能，使大、小齿轮的许用接触应力[σH2]、[σH1]各提高30%，试问此传动在不改变工作条件及其他设计参数的情况下，抗疲劳点蚀允许传递的扭距和允许传递的功率可提高百分之几？10-2 单级闭式直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮的材料为45钢调质处理，大齿轮的材料为ZG270-500正火，P=7.2kW，n1=960r/min，m=4mm，z1=25，z2=73，b1=84mm，b2=78mm，单向转动，载荷有中等冲击，用电动机驱动，试验算此单级传动的强度。
10-3 已知开式直齿圆柱传动i=2.3，P=3.2kW，n1=150r/min，用电动机驱动，单向转动，载荷均匀，z1=21，小齿轮为45钢调质，大齿轮为45钢正火，试计算此单级传动的强度。
10-4 已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比i=3.6，n1=1440r/min，P=25kW，长期双向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，采用硬齿面材料。
试设计此齿轮传动，校核齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
题图10-5 题图10-610-5 在题图10-5中，当轮2为主动时，试画出作用在轮2上的圆周力F t2、轴向力F a2和径向力F r2的作用线和方向。
齿轮传动作业.pdf
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1、题目：设计铣床变速箱中的一对直齿圆柱齿轮传动。
已知传递功率P1=7.5kW，小齿轮转速n1=720r/min，齿数z1=26，z2=54，预期使用寿命th=24000h，齿轮轴不对称布置，6级制造精度，要求结构紧凑。
一、选择齿轮材料、毛坯、热处理、精度等级要求结构紧凑，依据表15-13，大、小齿轮材料选择渗碳钢，材料牌号为20CrMnMo。
由表15-12可知，此材料经渗碳淬火回火后齿面硬度为HRC56~62。
查图15-16和15-18得σHlim=1500N/mm2，σFlim=500N/mm2依据题意，该铣床变速箱中的直齿圆柱齿轮传动接受6级精度。
由表15-7知，齿面最终成形工艺可接受磨齿，齿面粗糙度为Ra=0.4um。
硬齿面齿轮传动，具有较强的齿面抗点蚀力量，故先按齿根弯曲疲
2、劳强度设计，再校核齿面接触疲乏强度。
二、弯曲疲乏强度设计[]131F21asa2dFKYYYTmzεφσ⎧⎧⎧⎧≥⋅⋅⎧⎧⎧⎧⎧⎧⋅1计算小齿轮传递的转矩
T1T1=9.55x106P/n1=9.55x106x7.5/720=99479Nmm2确定齿数z1闭式硬齿面，取z1=26,z2=543初选齿宽系数表15－16，非对称布置，载荷变动较大，取φd=0.94载荷系数K工作机械中等冲击，原动机平稳，表15－9KA=1.25，初选圆周速度v=3m/s，vz1/100=3*26/100=0.78，图15－4(a)KV=1.04，图15-7(c)曲线IIKβ=1.33，端面重合度εγ=εα=1.88-3.2(1/z1+1/z2)=1.88-3.2(1/26+1/54)≈1.70
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齿轮传动(第10章)作业
5
3
• 4、图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为 主动轮，转向如图所示，轮3、4为斜齿圆 柱齿轮。 • 1、标出轴Ⅱ和轴Ⅲ的转动方向 • 2、轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使 轴Ⅱ上两齿轮的轴向力相反? 3、画出齿轮2、 3所受各分力的方向。
4
5. 一直齿圆柱齿轮传动，已知 z1 20, z2 60, m 4mm, b1 45mm, b2 40mm, 齿轮的材料为锻钢，许用接触应力 H 1 500MPa, H 2 430MPa.， 许用弯曲应力 F1 340Mห้องสมุดไป่ตู้a, F 2 280MPa， 弯曲载荷系数K F 1.85, 接触载荷系数 K H 1.40，求大齿轮允许 的输出转矩 T2 （不计功率损）。
Tmax
2
• 3、有一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数 m=5mm,齿数Z1=25,Z2=60,查得大小齿轮 的应力校正系数：Ysa1=1.58，Ysa2=1.76， 大小齿轮的齿形系数YFa1=2.72， YFa2=2.32，而大小齿轮的许用弯曲应力 [σH]1=320MPa，[σH]2=300MPa，并且算 得大齿轮的齿根弯曲应力σF2=280MPa。 试问： • 1、哪个齿轮的弯曲强度高？ • 2、两个齿轮的弯曲强度是否足够？
• 1、一对标准直齿圆柱齿轮传动参数见表，试问： • 比较哪个齿轮容易疲劳点蚀？哪个齿轮容易弯曲疲劳折断？ 为什么？ • 齿宽系数等于多少？ • 若载荷系数K=1.3，按齿根弯曲疲劳强度计算，并忽略重 合度的影响，齿轮允许传递的最大转矩T1等于多少？
1
• 2、已知一直齿圆柱齿轮减速传动，Z1=20，Z2=40，m =4mm，齿宽系数 ψd=1.0，载荷系数K=1.5，弹性系数 ZE=189.8，节点区域系数ZH=2.5,材料的许用应力 [σH]=180MPA，忽略重合度的影响。 • 试确定： 1.齿轮的接触齿宽b • 2.该传动按接触强度计算所能传递的最大转矩
大连理工 机械设计基础 作业解答：第11章-齿轮传动
11-9 两极斜齿圆柱齿轮减速器，(1) 选择低速级的斜齿轮螺旋线 方向如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；(2) 为了 使中间轴上两齿轮的轴向力互相抵消，低速级的螺旋角 β 应是多 少？
11-9 两极斜齿圆柱齿轮减速器，(1) 选择低速级的斜齿轮螺旋线 方向如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；(2) 为了 使中间轴上两齿轮的轴向力互相抵消，低速级的螺旋角 β 应是多 少？
11-4 开式直齿圆柱齿轮传动，i12=3.5， P=3KW，n1=50r/min，用电动机驱动， 单向传动，载荷均匀， Z1=21，小齿轮为45钢调质处理，大齿轮为45钢正火， 请确定合理的d、m值。
较高可靠度
11-4 开式直齿圆柱齿轮传动，i12=3.5， P=3KW，n1=50r/min， 用电动机驱动，单向传动，载荷均匀， Z1=21，小齿轮为 45钢调质处理，大齿轮为45钢正火，请确定合理的d、m值。
第十一章 齿轮传动
11-1 有一直齿圆柱齿轮传动，原设计传动功率为 P，主动轴转 速为 n1。若其它条件不变，轮齿的工作应力也不变，当 主动轴转速提高一倍（即n1＇= 2n1 时），求该齿轮传动 能传递的功率P＇ 。
11-2 有一直齿圆柱齿轮传动，允许传递功率 P。若通过热处理 提高了材料力学性能，使大、小齿轮的许用接触应力[σH2] 、 [σH1]各提高30%，那么在不改变工作条件和其它设计参数 的情况下，抗疲劳点蚀允许传递的扭矩、功率可提高多少？
2 230
arccos0.968 1434'21''
d1
mn .Z1
cos
4 21 cos14.57
86.792mm
齿宽
b d d1 1.186.792 95.5mm
齿轮机构作业题答案
二．习题（一）思考题1. 渐开线具有哪些特性？答：（1) 发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长；（2) 因为发生线BK 沿基圆作纯滚动，所以它和基圆的切点B 就是它的速度瞬心，因此发生线BK 即为渐开线在K 点的法线。
又因为发生线恒切于基圆，故可知，渐开线上任意点的法线恒为基圆的切线。
（3)发生线与基圆的切点B 也是渐开线在K 点的曲率中心，线段BK 是渐开线在K 点的曲率半径。
因此，渐开线越接近其基圆的部分，其曲率半径越小。
（4) 同一基圆上任意两条渐开线(不论是同向或反向)的公法线处处相等。
（5) 基圆内无渐开线。
（6) 渐开线的形状取决于基圆的大小。
2. 何谓标准齿轮？何谓标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距a′略大于标准中心距a 时，其传动比有无变化？仍能继续正确啮合吗？其顶隙、齿侧间隙和重合度有何变化？答：（1）通常所说的标准齿轮是指m 、α、h *a 、c *都为标准值，而且e=s 的齿轮。
即模数、压力角、齿顶高和齿根高均为标准值，且分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。
（2）①保证啮合时两轮的顶隙为标准值；②标准齿轮分度圆的齿厚s 等于齿槽宽e ，有s 1=e 1；s 2=e 2，即s 1=e 2；s 2=e 1，即一对齿轮在保证顶隙为标准值时也保证齿侧间隙为零。
将满足上述两个条件的安装中心距称为标准安装中心距(简称标准中心距)，用a 表示。
（3）传动比没有变化。
仍能正确啮合。
顶隙、齿侧间隙增大，重合度减小。
3. 何谓齿廓的根切现象？齿廓的根切有什么危害？在什么情况下会产生根切现象？根切与何因素有关？如何避免根切？答：（1）用范成法加工渐开线齿轮时，在一定的条件下，齿条刀具的顶部会切入被加工齿轮轮齿的根部，将齿根部分的渐开线切去一部分，这种现象称为渐开线齿廓的根切。
（2）根切使得轮齿的弯曲强度和重合度都降低了，对齿轮的传动质量有较大的影响，所以根切是应该避免的。
（3）如果刀具的齿顶高增大，齿顶线超过啮合极限点N, 则刀具将轮齿基圆外的渐开线已全部切出时， 整个切削过程并未结束，随着范成运动的继续，刀具还将继续切削，使刀刃将已经切制好的一部分渐开线齿廓又切去了，从而产生根切。
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齿轮传动作业
1.在下列各齿轮受力图中标注各力的符号（齿轮1主动）。
2.两级展开式齿轮减速器如图所示。
已知主动轮1为左旋，转向n1如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力F a、径向力F r和圆周力F t的方向。
提示
3.图示定轴轮系，已知z1=z3=25，z2=20，齿轮1的转速为450r/min，工作寿命为L h=2000h。
齿轮1为主动且转向不变，试问：
(1)齿轮2在工作过程中轮齿的接触应力和弯曲应力的循环特性系数r各为多少？
(2)齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N2各为多少？
4.设计铣床中的一对直齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=7.5kW,小齿轮主动,转速n1=1450r/min,齿数
z1=26,z2=54,双向传动,工作寿命L h=12000h。
小齿轮对轴承非对称布置,轴的刚性较大,工作中受轻微冲击,7级制造精度。
5.设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=40kW，转速n1=2800r/min，传动比为3.2,工作寿命L h=1000h,小齿轮作悬臂布置,工作情况系数为1.25。
6.设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动。
已知功率P1=9.2kW,转速n1=970r/min,传动比为3,小齿轮悬臂布置,单向转动,载荷平稳,每日工作8小时,工作寿命为5年(每年250个工作日)。
7.图示的两种直齿圆柱齿轮传动方案中，已知小齿轮分度圆直径d1=d3=d1′=d3′=80mm，大齿轮分度圆直径d2=d4=d2′=d4′=2d1，输入扭矩T1=T1′=1.65×105N.mm，输入轴转速n1=n1′，齿轮寿命t h=t h′，若不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响，试作：
1）计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力，标出上述各力的方向和各轴的转向；
2）计算两种齿轮传动方案的总传动比i∑和i∑′；
3）分析轴和轴承受力情况，哪种方案轴承受力较小？
4）对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？对其低速级齿轮进行强度计算时又应注意什么不同点？
8.有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，其尺寸如下表所示，其材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。
试分析比较哪对齿轮的接触应力大？哪对齿轮的接触强度高？
9.有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，其尺寸如下表所示，当材料及齿面硬度、制造精度、运转工况（包括载荷）、应用场合、传动布局皆相同时，按无限寿命分析，哪个齿轮的齿根弯曲强度最差？
10.设计一用于带式运输机传动装置的闭式单级斜齿圆柱齿轮传动。
已知：P1=10kW，n1=970r/min，i=4.2，由电动机直接驱动，单向回转，载荷有中等振动，齿轮在轴上对轴承作对称布置，工作寿命为15年，两班制工作。
11.在图示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，已知：高速级齿轮齿数z1=44，z2=94，模数m nⅠ=2.5mm。
低速级齿轮齿数z3=43，z4=95，模数m nⅡ=3.5mm，分度圆螺旋角βⅡ=9°42′。
输出功率PⅢ=28.4kW,输出轴转速nⅢ=309r/min。
齿轮啮合效率η1=0.98，滚动轴承效率η2=0.99。
试求：
1）高速级大齿轮的齿（旋）向，以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小；
2）高速级斜齿轮螺旋角β1为多少时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消？
3）各轴转向及所受扭矩；
4）齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力表示）。
12.有一直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器如图所示。
已知：P1=17kW，n1=720r/min。
圆锥齿轮几何尺寸与参数为m=5mm，z1=25，z2=60，b=50mm。
斜齿圆柱齿轮几何尺寸与参数为m n=6mm，z3=21，z4=84。
锥齿轮啮合效率η1=0.96，斜齿圆柱齿轮啮合效率η2=0.98，滚动轴承效率η3=0.99。
Ⅰ轴转向如图所示，单向转动。
1）绘图标出各齿轮的转向；
2）计算各轴的扭矩；
3）当斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角β为何旋向及多少度时，方能使大锥齿轮和小斜齿圆柱齿轮的轴向力完全抵消？
4）绘图标出齿轮各啮合点作用力的方向（各用三个分力表示），并计算其大小。
斜齿圆柱齿轮的螺旋角按β=10°8′30″计算。