【机械原理】2010-7斜齿圆柱齿轮
机械原理 10-7斜齿圆柱齿轮
mn
cos
tg t
tg n cos
pt
mt
pn
cos
pbt pt cost
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
三、一对斜齿轮的啮合传动
1。一对斜齿轮正确啮合的条件：
螺旋角：（1）外啮合 （2）内啮合
1 2 1 2
模数： mn1 mn2 m (mt1 mt1)
压力角： n1 n2 (t1 t2 )
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
§10-8斜齿圆柱齿轮传动 （Helical gears)
一、斜齿轮齿廓曲面的形成
直齿轮齿廓曲面： 渐开面 斜齿轮齿廓曲面：渐开螺旋面
b : KK与轴线夹角，叫基圆柱 上的螺旋角。
斜齿轮的端面齿廓为精确的渐开线。
机械原理
斜齿轮的啮合特点：
第10章齿轮机构及其设计
机械原理
(normal pressure angle and transverse pressure angle)
tgn tgt cos
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
法面：mn、n、han、cn 取标准值
pn mn pbn pn cosn
ha hanmn h f （han cn）mn
端面：
mt
mn1 mn2
n1 n2 1 2
(两轮螺旋线方向相反，取“-”） (两轮螺旋线方向相同，取“+”）
3.中心距 a r1 r1 mn ( z1 z2 )
2 cos 1 cos 2
4.优缺点： 可实现两交错轴之间的运动和动力的传递； 啮合齿廓为点接触，磨损快，不宜高速重载.
机械原理
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
南京航空航天大学机械原理2010,2012-2015,2018年考研初试真题
科目代码：851科目名称：机械原理 第1页 共3页 C B A 1 题一图 2 3 4 南京航空航天大学
2018年硕士研究生入学考试初试试题（
A 卷 ） 科目代码:
851 满分: 150 分 科目名称: 机械原理 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
一、简要回答下列各题（共50分）
1．机构具有确定运动的条件是什么？什么是约束，机构中各构件的约束是如何产生的？（8分）
2．何谓斜齿圆柱齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为β、齿数为z 的斜齿圆柱齿轮，试写出其当量齿数的表达式。
（8分）
3．机械平衡的目的是什么？（8分）
4．简述飞轮调速原理。
（8分）
5．行星齿轮传动中各齿轮的齿数及行星轮个数须满足哪4个基本条件？（8分）
6．机构压力角是如何定义的？画出题一图示位置机构的压力角 。
（10分）
二、已知题二图所示的机构，要求：
（1）计算图示机构的自由度；(8分)
（2）画出其高副低代后的机构运动简图；
(6分)
（3）选择适当的原动件，画出组成机构
的杆组，并判断机构的级别。
(10分)
A B C D D E F
G H I 题二图。
机械原理第二版汪建晓答案
机械原理第二版汪建晓答案1.双曲柄机构中，（）是曲柄。
[南京航空航天大学2010年研]A.最短杆B.最长杆C.最短杆的邻边【答案】C【解析】在满足杆长条件的四杆机构中，当最短杆为机架时，则为双曲柄机构，因此双曲柄机构中，最短杆为机架，两连架杆为曲柄。
2有急回运动特性的平面连杆机构的行程速比系数（）。
[同济大学2008年研]A.K=1B.K>1C.KS1D.K<1【答案】B【解析】有急回运动特性的机构，其从动件在回程中的运动速度v2大于行程中的速度v1，有行程速比系数K=v2/vi>1。
3若以曲柄为原动件，当曲柄摇杆机构的原动件位于（）时，机构的传动角最小？[同济大学2008年研；武汉科技大学2009年研]A.曲柄与连杆共线的两个位置之一B.曲柄与机架共线的两个位置之一C.曲柄与机架相垂直的位置D.摇杆与机架相垂直，对应的曲柄位置【答案】B【解析】根据曲柄摇杆机构的运动规律，机构的最小传动角出现在主动曲柄与机架共线的两位置之一。
4与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是（）。
[南京航空航天大学2010年研]A.可以实现各种预期的运动规律B.便于润滑C.制造方便，易于获得较高的运动精度【答案】A【解析】只要适当地设计出凸轮的轮廊曲线，就可以使从动件得到各种预期的运动规律。
5由于从动件结构的特点，（）从动件的凸轮机构只适用于速度较低和传力不大的场合。
[湖南大学2007年研]A.滚子B.曲面C.平底D.尖顶【答案】D【解析】尖顶从动件凸轮，从动件和主动件接触面积小，故其推杆易磨损，因此，只适用于速度较低和传力不大的场合。
6相同的轮廊曲线和偏距，正偏置比负偏置的凸轮机构（）。
[同济大学2008年研]A.升程时压力角小B.回程时压力角小C.基圆半径小D.易产生刚性冲击【答案】A7现要加工两只正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，其中齿轮1：m=2mm，2，=50；齿轮2：m2=4mm，z2=25，则这两只齿轮（）加工。
中国矿业大学2010年硕士研究生入学考试试题
中国矿业大学2010年硕士研究生入学考试试题科目代码：808 科目名称：机械原理1.填空题(本题共15小题，每小题2分，填错或不填不计分，共30分)(1)机构具有确定运动的条件是和。
(2)一平面六杆低副机构中，其总瞬心的数目为_，其中绝对瞬心的数目为_ 。
(3)一平面铰链四杆机构的尺寸为：连杆b=80mrn，机架d=50mm，连架杆a，c与机架a相邻，其中一连架杆c=60mm，当该机构为双曲柄机构时，另一连架杆a的变化范围为_ 。
(4)一曲柄摆动导杆机构，曲柄为主动件，导杆为直构件，曲柄与机架的长度之比为1：2，该机构的行程速比系数K= 。
(5)一偏置曲柄滑块机构，曲柄为主动件，曲柄。
之60mm连杆b=160mm,偏置距e=20mm，该机构的最小传动角γmin= 。
(6)凸轮机构中，既无刚性冲击又无柔性冲击的从动件运动规律有_ 、_ 。
(7)一个直动平底从动件盘形凸轮机构，平底与从动件移动导路方向夹角为600，凸轮为主动件，该机构的压力角α=_ 。
(8)渐开线齿廓所具有的三个啮合特征是。
(9)一对斜齿圆柱齿轮传动中，端面重合度εα=1.4，斜齿轮的法面模数mn=5mm，螺旋角β=30°，齿宽b=31.4mm，该对斜齿轮传动的总重合度εγ= 。
(10)一直齿圆锥齿轮的齿数z=60，分度圆锥角δ=60°，其当量齿数z v= 。
(11)齿轮系的主要功用有、、、。
(12)等效转动构件的等效转动惯量是由与机构的相等而求得，而等效力矩由是由与机构中所有外力相等而求得。
(13)有一转子在一个周期内的最大角速度ωmax=105rad/s，最小角速度ωmin=95 rad/s，其速度波动系数δ= 。
(14)用于周期性速度波动调节的飞轮转动惯量J F与等效转动构件的角速度ω21m 成，与最大盈亏功ΔWmax成。
(15)刚性转子动平衡的基本原理为。
2.试计算下面各图所示机构的自由度(共12分=4+4+4)3.试用矢量方程图解法求题3图所示的正弦机构在图示位置C点的速度外和加速度a C。
齿轮传动3-斜齿圆柱齿轮
因为a mn (z1 z2 ) 2 cos
所以
arccosmn (z1
z2 ) 2a
可先将中心距直接圆整，再将圆 后的中心距代人反求β角，满足要求 即可。
斜齿圆柱齿轮受力分析（人字齿轮）
斜齿圆柱齿轮传动的受力分析
（螺旋角选择）
n
标准锥齿轮传动的强度计算
3
mn
2KT1Y cos2
d z12 a
• YFaYFs
[ F ]
式中：YSa --斜齿轮的齿形系数，按当量齿数 zv z / cos3 ；
YFa --斜齿轮的应力校正系数，按当量齿数 zv ；
Y --斜齿轮的螺旋角影响系数，查图10-28。
齿根弯曲疲劳强度验算式
F
KFtYFaYFsY
bmn a
表10-2；动载系数 KV 按图10-8中低一级的精度线及 vm 查取；
齿间载荷分配系数 KH 及 KF 可取为1；齿向载荷分布系数可按
下式计算： K F K H 1.5K Hbe
式中 K Hbe 是轴承系数（查表10-9）。YFa ,YSa 分别为齿形系
数及应力校正系数，按当量齿数 z v 查表10-5。
集中直作齿用锥在齿平轮均齿分面度上圆所（受齿的宽法中向点载的荷法F向n通截常面视N-为N
内分力）（。圆将周法力向）载荷Ft及Fn径分向解分为力切F于r和分轴度向圆分锥力面F的x。周即向：
Ft
2T1 d m1
Fr1 Fttg cos1 Fx2
Fx1 Fttg sin 1 Fr2
Fn
Ft
c os
6、齿轮和轴通常用单键联接；当齿轮转速较高时， 为平衡和对中，可采用花键或双导键联接。
斜齿圆柱齿轮螺旋角的测量
斜齿圆柱齿轮螺旋角的测量樊国强【摘要】斜齿圆柱齿轮螺旋角的测绘常需专用设备.文中介绍了一种利用机床设备测量斜齿圆柱齿轮螺旋角的方法,可提高测量精度,满足使用要求.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】1页(P139-139)【关键词】斜齿圆柱齿轮;螺旋角;铣床;百分表;挂轮【作者】樊国强【作者单位】牡丹江卷烟材料厂有限责任公司,黑龙江,牡丹江,157013【正文语种】中文【中图分类】TG82在各种机械传动中，齿轮传动是一种广泛的传动机构。
斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，由于其结构紧凑、传递扭矩大、重合度大、噪音小的等特点，因而比直齿圆柱齿轮应用更为广泛。
在维修中经常遇到斜齿圆柱齿轮磨损、胶合、断齿等损坏，需要更换备件，但有些备件采购非常困难，因此需要测绘加工，而斜齿圆柱齿轮的螺旋角的测绘若不利用专用设备则很难测准。
本文介绍一种能精准测绘斜齿圆柱齿轮螺旋角的方法。
1 原理利用X62W 型卧式万能铣床、分度头、顶尖及挂轮系统，设计芯轴将被测齿轮装夹在工作台上。
通过大致测量被测齿轮的螺旋角，计算挂轮，按图1 所示利用百分表测量齿面螺旋角，通过测量值调整挂轮，直到百分表摆动范围符合使用要求为止，此时挂轮对应的螺旋角即为被测齿轮的螺旋角。
图1 测螺旋角轴测图2 测量过程首先利用压痕法测量齿轮的螺旋角β。
（1）利用压痕可以直接测量齿轮的螺旋角，按图2（压痕法测量螺旋角）可以直接利用角度尺测量齿轮的螺旋角，也可以利用作图法用三角函数算出螺旋角β＝arctan此时的β 为近似值。
（2）利用挂轮公式计算挂轮。
di-分度圆直径；a-主动挂轮1 齿数；b-主动挂轮2 齿数；c-被动挂轮1 齿数；d-被动挂轮2 齿数；t-工作台丝杠的螺距；i-分度头速比。
（3）安装调整百分表，让百分表在齿轮的一端，移动工作台让百分表到齿轮的另一端，记下百分表的读数M。
（4）调整计算修正后的螺旋角β′=arctan（Ctanβ+M）/C注意：M 有正负之分。
斜齿圆柱齿轮传动与加工工艺
1斜齿圆柱齿轮传动1.1齿面形成研究直齿圆柱齿轮时知道，两轮的齿廓面沿一条平行于齿轮轴的直线KK ′相接触，KK ′与发生面在基圆柱上的切线NN ′平行。
当发生面沿基圆柱做纯滚动时，直线KK ′在空间形成的轨迹就是一个渐开面，即直齿轮的齿廓曲面，如图1示。
图1 直齿齿轮渐开线的形成斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理和直齿圆柱齿轮的情况相似，所不同的是发生面上的直线KK ′与直线NN ′不平行，即与齿轮轴线不平行．面是与基圆杆母线NN ′成一夹角βb 。
故当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线KK ′上的每一点都依次从基圆柱面的接触点开始展成一条渐开线，而直线KK ′上各点所展成的渐开线的集合就是斜齿轮的齿面。
由此可知，斜齿轮齿廓曲面与齿轮瑞面(与基圆柱轴线垂直的平面)上的交线(即端面上的齿廓曲线)仍是渐开线。
而且由于这些渐开线有相同的基圆柱，所以它们的形状都是一样的，只是展成的起始点不同面己，即起始点依次处于螺旋线K 0K 0′上的各点。
所以其齿面为渐开螺旋面，如图2示。
由此可见．斜齿圆柱齿轮的端面齿廓曲线仍为渐开线。
可将直齿圆柱齿轮看成斜齿圆柱齿轮的一个特例。
从端面看，一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以它也满足齿廓啮合基本定律。
图2 斜齿齿轮的渐开线形成斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样，仅限于传递两平行轴之间的运动。
如果两斜齿轮分度圆上的螺旋角不是大小相等且方向相反，则这样的一对斜齿轮还可以用来传递既不平行又不相交的两轴之间的运动。
为了便于区别，把用于传递两平行轴之间的运动，称为斜齿圆柱齿轮传动；用于传递两交锗轴之间的运动，称为交错轴斜齿轮传动。
斜齿圆柱齿轮传动中的两轮齿啮合为线接触，而交错轴斜齿轮传动中的两轮齿啮合为点接触。
一对斜齿圆柱齿轮啮合时，齿面上的接触线是由一个齿轮的一端齿顶(或齿根)处开始逐渐由短变长，再由长变短，至另一端的齿根(或齿顶)处终止。
这样就减少了传动时的冲击和噪声，提高了传动的平稳性，故斜齿轮适用于重载、高速传动。
斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方法
h
* an
— 法面齿顶高系数,其值与直齿轮的
h
* a
一样, 是标准值;
h
* an
— 端面齿顶高系数, b ha *t ha *ncos
c
* n
— 法面顶隙系数, 其值与直齿轮的 c *
值一样,为标准值;
c
* t
— 端面顶隙系数, ct* cn * cobs
斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方法
[1]
三、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算(续）
b 变位量： rx tm tx n m nx n m tcos 或： xt xncobs
四、平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件
m t1m t2 或 m n 1m n 2
t1t2 或 n 1n 2
b1 b（ 2 外啮合b） 1 b（ 2 内啮合）
斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方法 [1]
五、斜齿轮传动的重合度
▪斜齿轮传动的实际啮合区比直
齿轮增大了 LBtgbb
斜齿轮传动的重合度较直齿轮
传动增加了b ---轴向/纵向重合度
b
L
pbt
Btgbb
pbt
B tptg b ccα ot ots sB spn/b icn /co bo bs sB sm n b in
▪斜齿轮的重合度 r r b
端面重合度
1
ac tg t actg n
b a caaa ’c中c obstgntgtcos
斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方法 [1]
三、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算(续）
4. 斜齿轮传动的几何尺寸
齿顶高： ha ha*nmn 或ha ha*tmt
齿根高：hf ha*n mncn *mn或 hf ha *m t t ct*mt
机械原理模拟题(含答案)
机械原理模拟题（含答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿圆柱齿轮传动属于（）间齿轮传动。
A、平行两轴B、相交两轴C、交叉两轴正确答案：A2、倍增速变速机构传动比按（）的倍数增加。
A、2B、6C、4正确答案：A3、５．（）结构用于基准直径较小的带轮。
A、孔板式B、实心式C、轮楅式正确答案：B4、铰链四机构中，最短杆件与最长杆件长度之和小于或等于其余两杆件的长度之和时，机构中一定有（）。
A、曲柄B、摇杆C、连杆正确答案：A5、（）联轴器允许两轴间有较大的角位移，且传递转矩较大。
A、万向B、凸缘C、套筒正确答案：A6、径向滑动轴承中，（）滑动轴承装拆方便、应用广泛。
A、剖分式B、整体式C、调心式正确答案：A7、１５．普通V带的使用温度宜在（）以下。
A、50︒B、20︒C、60︒正确答案：A8、行程速比系数K与极位夹角的关系为：K=（）。
A、（θ+180º）/（θ-180º）B、（180º-θ）/（180º+θ）C、（180º+θ）/（180º-θ）正确答案：C9、微调装置的调整机构一般采用（）。
A、细牙普通螺纹B、矩形螺纹C、锯齿形螺纹正确答案：A10、在机床设备中，最常用的轴是（）。
A、转轴B、曲轴C、传动轴正确答案：A11、７．（）是有来变换物料的机器。
A、打印机B、电动机C、台式钻床正确答案：C12、链的长度用链节数表示，链节数最好取（）。
A、奇数B、任意数C、偶数正确答案：C13、有关凸轮机构的论述正确的是（）。
A、从动件只能作直线移动B、凸轮机构是高副机构C、不能用于高速启动正确答案：B14、曲柄摇杆机构中,曲柄作等速转动时,摇杆摆动过程中空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度,这种性质称为()。
A、机构的急回特性B、死点位置C、机构的运动不确定性正确答案：A15、从动件作等加速等减速运动的凸轮机构（）。
机械原理(第七版)优秀课件—第十章 齿轮机构及其设计
• 2.模数m不同于齿轮，有单独的标准。
• 3.ha*=1，c*=0.2
• 4.直径系数（蜗杆特性系数）
q和升角λ
• 1）q：为了减少刀具数量，
有利于标准化，…
• q=d1/ma1
d1=mq
• 6.转向
• 10.13.3 背锥与当量齿数
当量齿数的用途：1、用仿 形法加工齿轮时选刀号
• rv1=r1/cosδ1=mz1/2cosδ1
• 1、 轮齿啮合的过程
理论啮合线N1N2 实际啮合线B2B1
齿廓工作段
齿廓非工作段
• 2、渐开线齿轮连续传动的条件
例：ε=1.2 的几何表示
• 3、重合度εα的计算 • 1）外啮合εα=B2B1 /pb
2．不出现根切的最小齿数
线距离
加工标准齿轮不出现根切的条件是：刀具的齿顶线到节
• 10.10.4 斜齿轮传动的重合度
• 10.10.5 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
• 短半轴b=r， 长半轴=r/cosβ • c点的曲率半径 ρ=a2/b =r/cos2β • 以ρ为rv，以mn为m，以αn为α作当量齿轮
• 10.11 螺旋齿轮传动
• 10.11.1 螺旋齿轮齿廓曲面形成的方法
• 10.11.2 几何关系
• 2.正确啮合条件
• mn1=mn2=mn
• 3.几何尺寸计算
αn1=αn2=αn=20°
a=r1+r2=mn(z1/cosβ1+ z2/cosβ2)/2 可调β1和β2来凑中心距
10.11.3 传动比i12及从动轮的转动方向
1.转向
轮2的转向不仅与轮1的转向有关，还与旋向有关。 • 2.传动比
一对标准斜齿圆柱齿轮
一对标准斜齿圆柱齿轮一对标准斜齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，它由两个齿轮组成，可以实现机械装置的传动功能。
标准斜齿圆柱齿轮具有许多优点，包括传动效率高、传动平稳、噪音小等特点，因此在工程领域中得到了广泛的应用。
首先，标准斜齿圆柱齿轮的设计和制造符合国际标准，保证了其精度和可靠性。
在齿轮的设计过程中，需要考虑到齿轮的模数、齿数、齿形等参数，以及齿轮的强度、刚度等性能指标。
通过严格的设计和制造工艺，可以确保齿轮的各项性能达到标准要求，从而保证了齿轮传动的可靠性和稳定性。
其次，标准斜齿圆柱齿轮具有较高的传动效率。
由于其设计合理，齿轮的啮合角度和齿面摩擦均匀，能够减小传动过程中的能量损失，从而提高传动效率。
这对于一些对传动效率要求较高的机械装置来说尤为重要，比如汽车变速箱、工程机械等。
另外，标准斜齿圆柱齿轮传动平稳、噪音小。
在齿轮传动过程中，由于齿轮的啮合角度和齿面设计合理，可以有效减小振动和噪音，使得传动过程更加平稳、安静。
这对于一些对噪音要求较高的机械装置来说尤为重要，比如风力发电机组、精密机床等。
此外，标准斜齿圆柱齿轮的维护和保养相对简单。
由于其设计合理，齿轮的磨损相对较小，使用寿命较长，因此在日常使用过程中只需要定期进行润滑和清洁保养即可，不需要过多的维护工作，减少了机械装置的维护成本和停机时间。
总的来说，一对标准斜齿圆柱齿轮具有传动效率高、传动平稳、噪音小、维护简单等优点，是一种理想的传动装置。
在工程领域中，它被广泛应用于各种机械装置中，为工业生产和生活提供了便利。
通过对标准斜齿圆柱齿轮的了解，我们可以更好地应用它，提高机械装置的传动效率和稳定性，为社会发展做出更大的贡献。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地了解标准斜齿圆柱齿轮的特点和优势，为工程设计和制造提供参考。
机械原理课程设计减速器的设计
齐齐哈尔大学普通高等教育机械设计基础课程设计名称：减速器的设计学院：专业班级：学生姓名：学号：指导老师：王银彪2010年12月15日齐齐哈尔大学过程装备与控制工程机械设计课程设计任务书姓名：班级：学号：一设计题目：设计一用于带式运输机上的二级斜齿圆柱齿轮减速器给定数据及要求设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
工作平稳，单向运转，两班制工作。
运输机容许速度误差为5％。
减速器小批量生产，使用期限10年，设计参数如下：1－电动机轴；26—电动机；7—带传动；8—高速齿轮传动；9—低速齿轮传动；10—联轴器；11—工作机二应完成的工作1.减速器装配图1张（A0图纸）；2.零件工作图1—2张（从动轴、齿轮等）；3.设计说明书1份。
指导教师：2010年12月15日机械设计课程设计成绩评阅表注：1、评价等级分为A、B、C、D四级，低于A高于C为B，低于C为D。
2、每项得分＝分值×等级系数（等级系数：A为1.0，B为0.8，C为0.6，D为0.4）3、总体评价栏填写“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”之一。
目录第一章绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)第二章确定传动方案 (2)第三章机械传动装置的总体设计 (3)3.1选择电动机 (3)3.1.1 选择电动机类型 (3)3.1.2 电动机功率的选择 (3)3.1.3 电动机转速的选择............................................................... 错误!未定义书签。
第四章传动轮、带的计算 .. (5)4.1V带传动的设计 (5)4.1.1带型的选择 (5)4.1.2求V带的基准长度L d和中心距α0 (5)4.1.3验证小带轮的包角α1 (7)4.1.4确定带根数Z (7)4.1.5确定初拉力F0 (7)4.1.6计算带传动的压轴力F0 (6)第五章齿轮的设计 (9)5.1齿轮传动设计（1、2轮的设计） (9)5.1.1 齿轮的类型 (9)5.1.2尺面接触强度较合 (10)5.1.3按轮齿弯曲强度设计计算 (11)5.1.4 验算齿面接触强度 (13)5.1.5验算齿面弯曲强度 (14)第六章轴的设计（中速轴） (15)6.1求作用在齿轮上的力 (15)6.2选取材料 (15)6.2.1轴最小直径的确定 (15)6.2.2根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度 (15)6.2.3套筒定位轴承 (16)6.3键的选择 (16)6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力 (16)6.4.1受力图分析 (16) (18)6.4.2垂直支反力求解 (18)6.4.3水平支反力求解6.5剪力图和弯矩图 (19)6.5.1垂直方向剪力图 (19)6.5.2垂直方向弯矩图 (19)6.6.1水平方向剪力图 (20)6.6.2水平方向弯矩图 (20)6.6.3弯矩突变 (21)6.7.1合成弯矩图 (21).6.8扭矩图 (22)6.10按弯扭合成应力校核轴的强度 (22)第七章减速器附件的选择及简要说明 (23)7.1.检查孔与检查孔盖 (23)7.2.通气器 (23)7.3.油塞 (23)7.4.油标 (23)7.5吊环螺钉的选择 (23)7.6定位销 (23)7.7启盖螺钉 (23)第八章减速器润滑与密封 (24)8.1润滑方式 (24)8.1.1 齿轮润滑方式 (24)8.1.2 齿轮润滑方式 (24)8.2润滑方式 (24)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (24)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (24)8.3密封方式 (24)第9章机座箱体结构尺寸 (25)9.1箱体的结构设计 (25)第十章设计总结 (27)第十一章参考文献 (28)第一章绪论1.1 选题的目的和意义减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。
2007-2010年哈尔滨工程大学机械原理历年考研试题与答案
目录2007年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (1)2008年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (8)2009年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (13)2010年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (21)2007年哈尔滨工程大学机械原理考研试题一、（20分、每小题2分）判断题判断下列各结论对错。
对者画“√”号，错者画“×号。
1、相对瞬心点的绝对速度不能等于零。
2、双摇杆机构中机架不能是最短件。
3、曲柄滑块机构中，若滑块为原动件则机构无死点位置。
4、加工标准齿轮时若发生根切，则分度圆齿厚将变小。
5、静平衡转子不一定是动平衡的。
6、等效件即是原动件。
7、Ⅳ级机构的自由度一定大于2。
8、国产标准斜齿轮的端面压力角等于20o。
9、节圆上的模数是标准值。
10、常用的蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的螺旋旋向是相同的。
二、（25分）比较题与简答题。
1、（15分、每小空3分）比较题。
图2—1所示齿轮传动中为无側隙啮合，若知h*a=1 C*=0.25 = 20o 齿数Z1〈Z2 = Z3 ，变位系数X1〉0 、X2 = 0 、X3〈0 。
判定下组各参数间的大小关系。
S1S3 P1P3h f1h f3 d/3d3S/1S/32、（10分、每小题5分）简答题。
1）一对平行轴斜齿轮内啮合,其正确啮合条件是什么？传动中的主要缺点是什么？2）直齿圆锥齿轮的当量齿数一定比实际齿数大吗？一定是整数吗？一对啮合的直齿圆锥齿轮的当量齿数反比等于其传动比吗？三、（60分）解答下列问题：1、（12分）计算图3—1所示机构的自由度。
根据所得数值选定原动件(只能从与机架相连的件中选取),画出选定机构的杆组图,并指出杆组的级别。
（注意：要画在答题纸上，不要画在题签上。
）2、（12分）国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合，已知小轮齿数Z1=20、齿顶圆直径da1=220mm大轮齿顶圆直径da2=420mm。
又知齿轮实际顶隙为5.5 mm，且h*a=1 C*=0.25 α= 20o 。
湖南大学考研机械原理专业复习计划
湖南大学机械与运载工程学院机械工程专业——完备学习计划北京万学教育科技有限公司一、专业课复习全年规划1、基础复习阶段（开始复习－2010年8月底)本阶段主要考生学习指定参考书，要求吃透参考书内容，做到准确定位，事无巨细地对涉及到的各类知识点进行地毯式的复习，夯实基础，训练思维，掌握一些基本概念和基本模型，本专业考生要在抓好专业课课堂学习的基础上温习指定参考书，为下一个阶段做好准备。
2、强化提高阶段（2010年9月初－2010年11月）本阶段，考生要对指定参考书进行深入复习，加强知识点的前后联系，建立整体框架结构，分清重难点，对重难点基本掌握，并完成参考书配有的习题训练。
做历年真题，弄清考试形式、题型设置和难易程度等内容。
3、冲刺阶段（2010年11月初－2011年1月）总结所有重点知识点，包括重点概念和理论等，查漏补缺，回归教材。
温习专业课笔记和历年真题，做专业课模拟试题。
调整心态，保持状态，积极应考。
二、参考资料1.《机械原理(第六版)》孙桓陈作模主编高等教育出版社，20012.《机械原理：典型题解析与实战模拟》杨昂岳主编，国防科技大学出版社, 20023. 《机械原理同步辅导及习题全解》李丰唐亚楠主编中国矿业大学出版社4. 湖南大学《机械原理》历年考研真题三、学习方法解读1．参考书的阅读方法（1）目录法：先通读各本参考书的目录，对于知识体系有着初步了解，了解书的内在逻辑结构，然后再去深入研读书的内容。
（2）体系法：为自己所学的知识建立起框架，否则知识内容浩繁，容易遗忘，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完整的知识体系。
第 1 页共9 页（3）问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。
尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。
2. 学习笔记的整理方法（1）通过目录法、体系法的学习形成框架后，在仔细看书的同时应开始做笔记，笔记在刚开始的时候可能会影响看书的速度，但是随着时间的发展，会发现笔记对于整理思路和理解课本的内容都很有好处。
机械原理补充习题(齿轮机构)答案
第10章 齿轮机构补充习题一、主要内容：1：齿廓啮合基本定律，渐开线直齿圆柱轮传动的啮合特性；平行轴斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点， 2：标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算方法；渐开线齿轮的展成原理和根切、最少齿数、变位、变位齿轮传动等概念；标准斜齿轮传动几何尺寸的计算方法；10-1用标准齿条型刀具加工一个齿数为Z=16的齿轮,刀具参数m=4mm, 在加工齿轮时,刀具的移动速度V 刀=2mm/s.试求:（1）欲加工成标准齿轮时,刀具中线与轮坯中心的距离L 为多少?轮坯转动的角速度为多少?（2）欲加工出X=1.2的变位齿轮时,刀具中线与轮坯中心的距离L 为多少?轮坯转动的角速度为多少? （3）若轮坯转动的角速度不变,而刀具的移动速度改为V 刀=3mm/s,则加工出的齿轮齿数Z 为多少?10-2 用标准齿条型刀具范成切制渐开线直齿圆柱齿轮，其基本参数为：m ＝2mm ，α＝20o，ha*=1(1)当轮坯角速度ω＝(1/22.5)rad ／s 时．欲切制齿数Z=90的标准齿轮，求轮坯中心与刀具中线之间的距离L 和刀具移动的线速度v 刀（2）在保持所求出的L 和v 刀不变的情况下，若将轮坯角速度改为ω＝(1/23)rad ／s 、求所切制的齿轮的齿数z 和变位系数x ，并说明所切制出来的齿轮是正变位齿轮还是负变位齿轮；10-3 用滚刀范成加工一个齿轮，已知齿数z ＝90，模数m ＝2mm 。
试问：（1）轮坯由滚齿机传动机构带动，并以ω＝5.221rad ／s 的角速度转动。
在切制标准齿轮时，滚刀在轮坯平面上投影的齿条中线相对于轮坯中心0的距离L 应为多少? 这时齿条的移动速度v 应等于多少?（2）如果滚刀的位置和齿条移动速度都不改变，而轮坯的角速度为ω＝5.231rad ／s ，则此时被切齿轮的变位系数应等于多少?齿数Z 等于多少?10-4 用范成法切制一齿数*16201an an z h α==︒=，，的斜齿轮，当其15β=︒时，是否会产生根切？仍用此滚刀切制一齿数15z =的斜齿轮，螺旋角至少应为多少时才能不发生根切？解：用范成法加工斜齿轮不发生根切的最少齿数可以借助于当量齿数的概念（1）33min min cos 17cos 1515.32v z z β===min 16z z =>，故用范成法加工此斜齿轮时不会发生根切。
机械原理09第十章
于固定点。
（2）当传动比按给定的运动规律变化时，C点在连心线0102上的位置是按 一定规律变化的。
§ 10.2 齿廓啮合基本定律
（3）两轮齿廓接触点的公法线nn与两轮连心线0102的交点C称为该对齿轮 的节点。节点C在与两轮固联的动坐标上的轨迹是两条曲线，称为节线。
（4）对于定传动比的齿轮机构，由于节点C是一个定点，所以两轮的节线 都是圆，称为节圆。
§ 10.2 齿廓啮合基本定律
*齿廓啮合基本定律：相互啮合传动的一对齿廓，在任一位置时的传动比 ，都与其连心线 0102被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反 比。（任一位置）——反映了瞬时性
说明传动比与齿廓形状有关，齿廓形状不同，连心线被分成的两段可能不同， 所以传动比也不同。
讨论： （1）如果要求两齿轮的传动比为常数，则应使为
4) 齿顶高系数ha*和顶隙系数c* ha*、 c*——已标准化了 正常齿 m≥1时，ha*=1 ，c*=0.25；
m＜1时，ha*=1 ，c*=0.35 短齿 ha*=0.8， c*=0.3 ha= ha* m， hf = ( ha*+ c*)m
三、渐开线标准齿轮的几何尺寸计算（各尺寸均以分度圆为基准）
r2 cos p r1 cos p
rb2
rb1=i12
2、受力平稳（作用力大小、方向不变） 啮合点的作用力方向（不计f）→法线方向→法线固定，是一条定直线→ 渐开线齿轮在传动过程中，齿廓之间的正压力方向始终不变。
§ 10.4渐开线标准直齿轮的各部分名称及基本尺寸
齿轮各部分的名称和符号
§ 10.4渐开线标准直齿轮的各部分名称及基本尺寸
2）发生线BK是渐开线在K点的法线，并切于基圆； 反之，基圆的切线必为渐开线上某一点处的法线。 （纯滚、瞬心）
斜齿圆柱齿轮
确定主动轮的轴向力方向可利用 左、右手定则，例如对于主动右旋齿 轮，以右手四指弯曲方向表示它的旋 转方向，则大拇指的指向表示它所受 轴向力的方向。从动轮上所受各力的 方向与主动轮相反，但大小相等。
2．强度计算 （1）轮齿弯曲强度计算 校核
1.6 KT1YF 1.6 KT1YF cos F [ ] F 2 bmn d1 bmn z1
图7-28 斜齿 轮齿 廓曲 面的 形成
因齿高有一定限制，故在两齿廓啮 合过程中，接触线长度由零逐渐增长， 从某一位置以后又逐渐缩短，直至脱离 啮合，即斜齿轮进入和脱离接触都是逐 渐进行的，故传动平稳，噪音小，此外， 由于斜齿轮的轮齿是倾斜的，同时啮合 的轮齿对数比直齿轮多，故重合度比直 齿轮大。
图7-34 球面渐开线的形成
图7-35所示为一圆锥齿轮的轴线 平面，△ OAB 、△ Obb 、△ Oaa 分别 表示分度圆锥、顶圆锥和根圆锥与 轴线平面的交线。过 A 点作 OA 的垂 线 ， 与轴 线 交 于 O′ 点， 以 OO′ 为 轴 线,O′A为母线作圆锥，称为背锥。若 将球面渐开线的轮齿向背锥上投影， 则a、b点的投影为a′、b′点，可见a′b′ 和 a 、 b 相差很小，可用背锥齿廓曲 线代替球面渐开线。
me
2 Re z1 u 1
2
2）齿根弯曲强度的校核公式和设计公式 校核
F
2 KT1Y F
2 bmm z1
[ F ]
设计
mm 3
4 KT1YF (1 0.5 R ) u
2 2 1 R z1 [ F ]
式 中 ， mm 为 平 均 模 数 ， mm=me(10.5ψR)；YF为齿形系数，按当量齿数zv 由图7-23查取。 由mm可求出me，并圆整为标准值。
机械原理斜齿轮
机械原理斜齿轮
斜齿轮是一种常用的机械原理，它由两个斜面啮合而成。
与普通的直齿轮相比，斜齿轮具有更大的啮合面，因此传递力更均匀、更平稳。
斜齿轮的设计原理基于啮合斜面的几何学特性。
当两个斜齿轮啮合时，它们的齿面不再是圆柱面，而是斜面。
这种斜面使得齿轮之间的啮合点逐渐从齿顶部分向齿根部分移动，从而形成一种相对滑动的运动。
这种运动会产生一定的侧力，需要通过合适的轴承和润滑剂来减小摩擦和磨损。
斜齿轮的主要应用在传动系统中。
例如，在汽车变速箱中，斜齿轮常被用于实现不同档位之间的传动。
它能够通过改变齿轮的大小和齿数比来改变传动比，从而实现不同速度和扭矩的输出。
除了传动系统，斜齿轮还可以用于其它机械装置中，如起重机、机床、纺机等。
在这些装置中，斜齿轮可以实现不同部件之间的合理转速和转向的匹配，提高整个系统的工作效率和精度。
总的来说，斜齿轮作为一种重要的机械原理，具有广泛的应用领域。
它通过斜面啮合的特性，有效地实现了力的传递和速度的调节，为各种机械装置的正常运转提供了坚实的基础。
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tgn tgt cos
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
法值面：mn、n、han、cn 取标准
pn mn pbn pn cosn
ha hanmn h f （han cn）mn
端面：
mt
mn
cos
tg t
tg n cos
pt
mt
pn
cos
pbt pt cost
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
机第械10原章理齿轮机构及其设计
二、直齿锥齿轮的背锥及当量齿数
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
三、直齿锥齿轮传动几何参数和尺寸计算
大端的分度圆直径： d1 2Rsin1
传动比：
d2 2Rsin2
i 1 z2 d2 sin 2 2 z1 d1 sin 1
当轴交角
1 2 90
mn1 mn2
n1 n2 1 2
(两轮螺旋线方向相反，取“-”） (两轮螺旋线方向相同，取“+”）
3.中心距 a r1 r1 mn ( z1 z2 )
2 cos 1 cos 2
4.优缺点： 可实现两交错轴之间的运动和动力的传递；
啮合齿廓为点接触，磨损快，不宜高速重载.
机械原理
三、一对斜齿轮的啮合传动
1。一对斜齿轮正确啮合的条件：
螺旋角：（1）外啮合 （2）内啮合
1 2 1 2
模数：
mn1 mn2 m (mt1 mt1)
压力角：
n1 n2 (t1 t2 )
机第械10原章理齿轮机构及其设计
2。斜齿轮传动的重合度 (Contact ratio of helical gears)
机械六、交错轴斜齿轮传动简介 (Brief introduction of crossed helical gears)
交错轴斜齿轮是传递空
间交错轴之间的运动和动力 的。就单个齿轮而言，它仍 然是斜齿圆柱齿轮，只是这 两个斜齿轮的轴线不是平行 的，而是交错的。两轴线之 间的夹角叫做交错角 。
五、斜齿轮传动的主要优缺点
1。啮合性能好：不产生过大的冲 击、振动，适合速度较高的场合；
2。重合度大：承载能力高，适合 功率较大的场合；
3。不发生根切时的最小齿数比直 齿轮小；
zmin zv min cos3
4。配凑中心距
5。产生轴向力：
Fa Ft tg 不能太大 斜齿轮： 8 ~ 20 人字齿：可达25 ~ 40
1.齿数： 蜗杆端面上的齿数（头数）
推荐： z1 1、2、4、6
蜗轮： z2 iz1 推荐: z2 29 ~ 70
2.模数：取标准值（与齿轮模数不同）
3.压力角：阿基米德蜗杆 20 动力传动，允许： 25 分度传动，允许： 15、12
4.导程角
tg 1
l d1
z1 px1 d1
mz1 d1
1。阿基米德蜗杆
2。渐开线蜗杆 3。圆弧齿圆柱蜗杆
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
二、蜗杆蜗轮正确啮合的条件
中间平面： 通过蜗杆的轴线 且垂直于蜗轮轴线 的平面（主截面）。
在中间平面内：
mt2 ma1 m
t2 a1 1 2
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
三、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
1。交错轴斜齿轮正确啮合 条件
2.传动比及从动轮的转向
z d d cos
mt mn
z1
d1 mt1
d1 cos 1
mn1
z2
d2 mt 2
d2 cos 2
mn2
i 1 z2 d2 cos 2 2 z1 d1 cos 1
v p2 v p1 v p2 p1
第10章齿轮机构及其设计
二、斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算
1。法面模数mn与端面模数mt (normal module and transverse module)
斜齿轮的法面参数为标准值
tgb tg cost
pn pt cos mn mt cos
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
2.法面压力角与端面压力角 (normal pressure angle and transverse pressure angle)
直齿轮啮合面
直齿轮： 斜齿轮：
斜齿轮啮合面
端面重合度
轴面重合度
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
四、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮与当量齿数
当量齿轮：与斜齿轮法面齿形相同的直齿轮。
（注：当量齿轮是一个虚拟的齿轮，齿数用
表示，且模数、压力角为 mn、。n ）
zv
zmin zvmin cos3
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
传动效率高 当机构要求反行程自锁时
5.分度圆直径：为减少蜗轮滚刀的数量，d1与m要匹配,且标准化了.
6.中心距： a r1 r2
第10章齿轮机构及其设计
§10-9 直齿锥齿轮传动 （bevel gears)
一、锥齿轮传动概述
圆锥齿轮传动是传递空间
两相交轴之间的运动和动力 的。
圆锥齿轮的轮齿是分布在 一个圆锥面上的，故有齿顶 圆锥、分度圆锥、齿根圆锥。
圆锥齿轮的大端和小端的
齿形参数不同，取大端的参 数为标准值，即
大端的模数为标准值，压 力角为20 。
蜗杆传动的特点： 5 i12 70 噪31声。。当均（传只很动1能小平由；稳蜗v ，杆时驱机振动构动蜗反、轮行冲，程击不具能有、由自蜗锁轮性； 2。传驱动动比蜗大杆，） 单级
:螺旋升角,蜗杆螺旋线方向与垂直 于蜗杆轴线平面的夹角
4。效率低，发热大，磨损大。
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
蜗杆传动的类型简介：
i
1 2
z2 z1
d2 d1
ctg1
tg 2
锥距：
R
r1
r2
sin 1 sin 2
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
§10-10 蜗杆传动 (worm gearing)
一、蜗杆传动及其特点 蜗杆传动是用来传递空间交错
轴之间的运动和动力的，最常 用的是交错角 =90°的减速 运动。
（蜗杆分左旋、右旋）
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
§10-8斜齿圆柱齿轮传动 （Helical gears)
一、斜齿轮齿廓曲面的形成 直齿轮齿廓曲面： 渐开面
斜齿轮齿廓曲面：渐开螺旋面
b : KK与轴线夹角，叫基圆柱 上的螺旋角。
斜齿轮的端面齿廓为精确的渐开线。
机械原理
第10章齿轮机构及其设计
斜齿轮的啮合特点：
机械原理