机械设计基础习题(4)

2019-08-29 18:42

(1)模数 (2)齿数 (3)齿宽系数 (4)齿面硬度

14 齿轮抗弯强度计算中的应力修正系数YSa不包含(3)对齿根应力的影响。 (1)齿根过渡曲线处的应力集中 (2)弯曲应力外其余应力 (3)齿面硬度

15一减速齿轮传动,主动轮1用的45钢调质,从动轮2用45钢正火,则它们的齿面接触应力的关系是(2) 。

(1)σH1<σH2 (2) σH1=σH2 (3) σH1>σH2

16 一标准直齿圆柱齿轮传动,主动轮1和从动轮2材料的热处理硬度相同,齿数Z1

(1)σF1>σF2 (2) σF1=σF2 (3) σF1<σF2 17 为了有效地提高齿面接触强度,可(2) 。

(1)保持分度圆直径不变而增大模数 (2)增大分度圆直径 (3)保持分度圆直径不变而增加齿数

18 设计圆柱齿轮传动时,通常使小齿轮的宽度比大齿轮的宽一些,其目的是(3)。 (1)使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 (2)为了使传动更平稳 (3)为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度

19对于直齿圆柱齿轮传动,其齿根弯曲疲劳强度主要取决于( 4 );其表面接触疲劳强度

主要取决于( 1 )。

(1)中心距和齿宽; (2)中心距和模数; (3)中心距和齿数; (4)模数和齿宽。

20普通开式齿轮传动的主要失效形式是( 3 );普通闭式齿轮传动的主要失效形式是( 1 )。

(1)齿面点蚀和断齿; (2)齿面点蚀和磨粒磨损; (3)磨粒磨损和断齿; (4)齿面点蚀和胶合。

21下列措施中,( 2 )可以减小齿轮传动的内部附加动载荷;( 3 )可以有效改善齿向载荷分布不均现象。

(1)加大模数; (2)采用修缘齿; (3)减小齿宽; (4)加大中心距。

22除了正火以外,软齿面齿轮常用的热处理方法还有( 2 )。 (1) 渗碳; (2)调质; (3)碳氮共渗; (4)表面淬火。 23能保证定传动比并适合高速重载的传动是( 2 )

(1)直齿圆柱齿轮传动 ( 2)斜齿圆柱齿轮传动 (3)带传动

24一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,设计中心距为300mm,由于制造和安装误差,实际安装中心距为300.5mm,那么这对齿轮得传动比( 3 ) (1)变大 (2)变小 ( 3)不变

习题11各种齿轮传动都必须解决的两个基本问题是什么?

习题11答案:一是保证传动比恒定。以使传动平稳,冲击振动小,噪音小。

二是保证足够的承载能力。即在预期的使用期限内,具有足够的强度、刚度、振动稳定性以及耐磨性等。

习题12 填空题

1在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中, 以()为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个( )相接触的模型。

2开式齿轮传动的主要失效形式是:( )和( )

3一对直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是( 两齿轮的模数相等,压力角相等 )。

4通常将实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为齿轮传动的(重合度),用符号ε表示。齿轮连续传动的条件理论上为( )。

5齿轮的切削加工方法分为成型法和()法。 6斜齿圆柱齿轮的分度圆计算公式为:( )。

7一标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为( )。

8 YFs是复合齿形系数。YFs值只与( )有关。斜齿圆柱齿轮设计公式中的YFs值应按齿轮的( )齿数查取。

9一对齿轮的传动比与两齿廓接触点处公法线分割连心线所得两线段的长度成()比,这一

关系称为( )基本定律。 习题12答案:

1在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中, 以( 节点 )为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个( 圆柱体 )相接触的模型。

2开式齿轮传动的主要失效形式是:( 齿面的磨粒磨损 )和( 断齿 )。 3一对直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是( 两齿轮的模数相等,压力角相等 )。

4通常将实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为齿轮传动的(重合度),用符号ε表示。齿轮连续传动的条件理论上为( ??1 )。 5齿轮的切削加工方法分为成型法和( 展成)法。

d?mnzcos? )。

6斜齿圆柱齿轮的分度圆计算公式为:(

7一标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为( 17 )。

8 YFs是复合齿形系数。YFs值只与(齿数)有关。斜齿圆柱齿轮设计公式中的YFs值应按齿轮的( 当量 )齿数查取。

9一对齿轮的传动比与两齿廓接触点处公法线分割连心线所得两线段的长度成( 反)比,

这一关系称为(齿廓啮合)基本定律。

习题13 是非题

1通常,闭式齿轮传动的效率由齿轮的啮合效率和轴承的效率两部分组成。 ( ) 2由于相互啮合的两齿轮的轮齿受力相等,故两齿轮齿根的弯曲应力也相等。( )

3闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度。 ( )

习题13答案:

1通常,闭式齿轮传动的效率由齿轮的啮合效率和轴承的效率两部分组成。 ( 3 ) 2由于相互啮合的两齿轮的轮齿受力相等,故两齿轮齿根的弯曲应力也相等。( 3 ) 3闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度。 ( 3 )

习题14简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象? 习题14答案:

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,在点蚀形成之前,齿

面的材料已经被磨掉,故而一般不会出现点蚀现象。

习题15 两对直齿圆柱齿轮传动,他们的工作条件和材质,热处理方法相同,几

何参数如下:

第一对:m?4mm,Z1?20,Z2?80, b?50mm

第二对:m?2mm,Z1?40,Z2?160,b?50mm 问:那对齿轮的齿面接触疲劳强度高?哪对齿轮的齿根弯曲疲劳强度高?哪对齿轮的毛坯较大?简单阐述各问题的原因。

习题15答案:

5、疲劳强度一样高,中心距相等;第一对齿轮的齿根弯曲疲劳强度高,模数大的强度高;

第一对齿轮的轮坯大,齿顶圆大的轮坯大。

1习题16设计计算题

设计一平行轴直齿圆柱齿轮传动,要求传动比i=3.01

2且允许?5%误差。设计时采用的是闭式软齿面齿轮,

n434经接触强度计算,可知只要小齿轮的分度圆直径d1?52.95mm即可满足要求,假定Z1确定为27,齿宽系数为?d图4 ?1,模数系列为

2, 2.5, 3…

宽度b2和b1。

习题16答案: 解:已知z1 =27,i=3.01

1. 试确定模数m,齿数 Z2,验算传动比的误差。

2. 求分度圆直径d1,齿顶圆直径da1 ,齿根圆直径df1,标准安装中心距a,两齿轮的

则:z2=i z1 =2733.01=81.27 取81

由于: d1?52.95mm

d1?52.9527i?所以 m=z1?1.97取m=2 z2z1i传动比变动量:

?i?=0.3%<5%

d1 =m Z1 =2327=54mm da1 =m (z1+2)=58mm df1 =m (z1-2.5)=49mm

ma =2(z1+ z2)=108mm b2=b=?d?d1?54mm b1 = b2+(5~10)=60mm

习题17 设计一个标准直齿圆柱齿轮传动,传动比i=3.2,允许传动比有不超过±5%的误差。?通过强度计算已确定中心距a=320mm,模数m≥3mm,取齿宽系数d=1。试确定下列几

何尺寸:m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。

(模数系列:3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、?) 习题17答案:

2mm解:(1)由 得

取 m =5(mm)(应为标准值)

a?1m(z1?z2)z1?z2?2a?2?320则

z1?z2?2?3205=128 (1)

z2?iz1?3.2z1 (2) 联立 (1)、(2)解得 z1?30.47, z2?97.53 取 z1?30, z2?98 d1?mz1?5?30?150(mm) d2?mz2?5?98?490(mm) b??dd1?1?150(mm)

取 b2?b?150(mm), b1?b2?10?150?10?160(mm) 注:本题主要考察:m是否为标准值?是否满足

尺寸取值圆整是否合理?

a?12(d1?d2)?12m(z1?z2)?各参数和

?习题18某斜齿圆柱齿轮传动,已知:z1=22,z2=76,齿宽系数d=1,根据齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算要求:d1≥63mm,mn≥2mm。试确定该齿轮传动的几何尺寸:mn、a、d1、d2、b1、b2、?。

注:* mn的标准系列:1.5、2、2.5、3、4、5、6??

* 螺旋角?=8°~20°

习题18答案:

解:(1)初选螺旋角 ??12

d1?mnz1cos? 得

mn?d1cos?z1??63?cos1222??2.8由 (mm)。

取标准值 mn?3(mm)

a?mn2cos?(z1?z2)?32?cos12?(22?76)?150.284中心距 (mm)

取 a?150(mm) 2a则

??arccosmn(z1?z2)?arccos3?(22?76)2?150?11.4783??1128?42???

d1?d2?mnz1cos?mnz2cos??3?22cos1128?42??3?76cos1128?42?????67.347(mm)

?232.653?(mm)

b??dd1?1?67.347?67.347(mm), 取 b?70(mm)

取 b2?b?70(mm), b1?b2?10?70?10?80(mm)

注:本题主要看确定的各参数和尺寸之间的关系是否合理?b1、b2、a是否圆整??、d1、d2是否精确?

习题19 如图6所示为某二级斜齿圆柱齿轮减速器,已知:高速级标准斜齿轮1的旋向如图所示,齿轮4的转向如图所示。试问:

1、斜齿轮2、3的螺旋方向如何选择可使Ⅱ轴所受的轴向力最小? 2、标出Ⅱ轴上2、3轮所受的各个分力的方向?

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ft2Fr22Fx1Ft31Fx2Fr334


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