齿轮传动+蜗杆习题

,例,1,：,已知：二级斜齿轮减速器，,I,轴,为输入轴，,III,轴为输出轴，,Z,1,=21,，,Z,2,=52,，,m,n1,=3mm,1,=12743”,Z,3,=27,，,Z,4,=54,，,m,n2,=5mm,P,I,=10Kw,n,1,=1450r/min,不考虑功率损失。,求：,（,1,）判断齿轮,3,旋向，使,轴轴向力最小。,（,2,）,2,=,？，使,轴,Fa=0,。,(3),各轴转向和转矩。,（,4,）求齿轮各啮合点分力的大小和方向。,习题课,1,2,3,4,F,a1,F,a2,F,a3,P,I,n,I,1,2,3,4,解：,(2),Fa=0,即,F,a2,=F,a3,F,a2,=,F,a1,=F,t1,tg,1,=(2T,I,/d,1,)tg,1,F,a3,=,F,t3,tg,2,=(2T,3,/d,3,)tg,2,=(2T,I,i,1,/d,3,)tg,2,，,i,1,=z,2,/z,1,d,3,=,m,n2,z,3,/cos,2,所以：,sin,2,=0.1874,，,2,=10.8,F,a1,F,a2,F,a3,P,I,（,T,I,）,1,2,3,4,F,a1,F,a2,F,a3,（,3,）,T,I,=9.5510,6,P,1,/n,=65900N.mm,T,=T,i,1,=158300N.mm,T,=T,i,2,=307000N.mm,（,4,）大小：,F,a2,F,a3,F,a4,方向如图：,T,I,例,2,：,已知：,Z,1,=25,，,Z,2,=60,，,m,1,=5mm,b,1,=50mm,m,n,=6mm,Z,3,=21,，,Z,4,=84,，,=10830”,P,I,=17Kw,n,1,=720r/min,求：要使,II,轴轴向力最小，求斜齿轮旋向,及锥齿轮啮合点分力的大小和方向。,P,I,n,1,1,2,3,4,F,a2,F,a3,解：各分力的大小：,例,3,分析讨论题,相同传动比的齿轮传动有两种设计方案，,工作条件,、,材料及热处理方式相同。,z,1,z,2,m b a,方案一,32 68 8 100 400,方案二,64 136 4 100 400,分析（,1,）那个方案的齿面接触疲劳强度高,（,2,）那个方案的齿根弯曲疲劳强度高,（,3,）在同一对齿轮中材料及热处理相同,若忽略接触次数的影响，哪个齿轮的齿面接触疲劳强度高,（,4,）在同一对齿轮中齿轮中材料及热处理相同,哪个齿轮的齿根弯曲疲劳强度高,z,1,z,2,m b a,方案一,32 68 8 100 400,方案二,64 136 4 100 400,解：（,1,）两个方案的中心距相同，因此齿面接触疲劳强度基本相同。,（,2,）方案一的齿轮模数大，因此齿根弯曲疲劳强度高。,（,3,）在同一对齿轮中由于材料及热处理相同，若忽略接触次数的影响，则两个齿轮的齿面接触疲劳强度基本相同。,（,4,）在同一对齿轮中材料及热处理相同，由于齿形不同，齿形系数不同；因此大齿轮的齿根弯曲疲劳强度高。,例,4,例,5,2,1,3,4,F,a2,F,a3,F,t4,F,r4,F,a4,F,t1,F,r1,F,a1,例,6,例,7,如图所示，,a),画出,II,轴的转向。（,2,分）,b),要求画出斜齿轮,2,和蜗杆,3,的轴向力能抵削一部分时,蜗杆的旋向，蜗轮,4,的转向。（,3,分）,c),标出蜗杆在啮合点,C,处的圆周力,F,t3,，轴向力,F,a3,及径向力,F,r3,的方向,I,II,1,2,3,4,C,II,F,a3,F,r3,F,a2,F,t3,F,t4,例,8,如图所示为一蜗杆,-,圆柱斜齿轮,-,直齿圆锥齿轮三级传动。,已知蜗杆为主动，右旋，且按图示方向转动。试在图中绘出：,（,1,）各轴转向。,（,2,）使,II,、,III,轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。,（,3,）各轮所受诸轴向分力,F,a,的方向,。,F,a1,F,a2,F,a3,F,a4,F,a5,F,a6,A,向,I,轴,II,轴,III,轴,例,9,总结：,例,10,选择题,1,、与齿轮强度计算中动载系数,K,V,有关的主要因素有,_,。,(1),齿轮精度和齿轮圆周速度,(2),外载变化情况,(3),模数和齿数,2,、一对渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动，主从动轮均为软齿面，,最容易发生,_,。,(1),点蚀,(2),胶合,(3),磨损 （,4,）断齿,3,、为了提高齿轮的接触强度应,。,(1),增大模数，中心距不变,(2),增大中心距,(3),中心距不变，增大齿数,4,、轮齿弯曲强度计算中齿形系数,Y,Fa,，主要取决于,_,。,(1),模数,(2),齿数,(3),变位系数,5,、在一对圆柱齿轮传动中，其它条件不变，若将转矩增为,4,倍，,则齿根弯曲应力将,_,。,(1),不变,(2),增为,2,倍,(3),增为,4,倍（,4,）增为,6,倍,6,、斜齿圆柱齿轮，螺旋角越大，传动平稳性,_,。,(1),越低,(2),越高,(3),没有影响,7,、齿轮的齿面点蚀破坏，通常首先发生在,_,。,(1),靠近齿顶处,(2),靠近齿根处,(3),靠近齿根的节线处（,4,）靠近齿顶的节线处,8,、在齿轮传动中，大小齿轮齿面接触应力齿轮,_,等，大小齿轮弯曲应力,_,等。,9,、直齿圆锥齿轮传动的当量齿数,Z,V,=_,，标准模数和压力角在,_,端，,受力分析和强度计算用,直径。,10,、圆柱齿轮,d,=,b/d,1,齿宽越大，承载能力越,_,，但,d,太大，,会导致,_,。,18,、润滑良好的闭式齿轮，齿面点蚀失效并不常见,（）,19,、对齿面硬度的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使,_,。,）,1,2,）,1,2,）,1,2,（下标,“,“,表示小齿轮，,“,“,表示大齿轮）,20,、,_,不能增加轮齿弯曲强度。,）不变，模数增大 ）齿轮淬火 ）齿轮正变位,d),增大齿根过渡圆角,21,一对啮合的直齿圆柱齿轮,1,，,2,，小轮齿面的接触应力,比较大（）,22,、斜齿轮进行强度计算时，一般按,进行计算；,锥齿轮进行强度计算时，一般按,进行。,23.,针对齿轮的失效，应采取的措施有：疲劳折断,1,、,6,；,点蚀,3,、,5,、,6,；,胶合,3,、,5,；磨损,3,、,5,塑性变形,3,、,5,。,（,1,）增大模数（,2,）减小模数（,3,）提高硬度（,4,）降低硬度（,5,）提高润滑油的粘度（,6,）两齿轮均采取正变位（,7,）两齿轮均采取负变位（,8,）提高齿轮的精度。,24,、已知直齿圆锥齿轮传动，小齿轮所受三分力为,1628N,246N,539N,则,F,t2,=_N,F,a2,=_N,F,r2,=_N,F,r1,=F,t1,tgcos,1,F,a1,=F,t1,tgsin,1,F,t1,F,r1,F,a1,F,t2,F,a2,F,r2,25,、,展开式两级斜齿圆柱齿轮减速器中，为使中间轴上两齿轮的轴向力,部份抵消，应使两轮的旋向,_,。,）相同 ）相反,）任意安排方向都使轴向力抵消,）无论怎样安排都不能使轴向力抵消,例,11.,概念题,1,、蜗杆传动的标准中心距为,_,。,）,a=m(q+Z,1,)/2,）,a=m(q+Z,2,)/2,）,a=m(Z,1,+Z,2,)/2,2,、为提高蜗杆传动的效率，不应,_,。,）增加蜗杆头数 ）增大导程角 ）减小,q d),增加,m,3,、已知直齿圆锥齿轮传动，小齿轮所受三分力为,1628N,246N,539N,则,F,t1,=_N,F,a1,=_N,F,r1,=_N,F,r1,=F,t1,tgcos,1,F,a1,=F,t1,tgsin,1,F,t1,F,r1,F,a1,F,t2,F,a2,F,r2,4,、,展开式两级蜗杆,-,斜齿圆柱齿轮减速器中，为使中间轴上两轮的轴向力,部份抵消，应使两轮的旋向,_,。,）相同 ）相反,）任意安排方向都使轴向力抵消,）无论怎样安排都不能使轴向力抵消,5,、蜗杆传动的传动比,i=n,1,/n,2,=z,2,/z,1,=d,2,/d,1,。,6,、高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮的主要失效形式是,_,。,）轮齿折断 ）齿面点蚀,）齿面磨损 ）齿面胶合,7,、一对相互啮合的渐开线降速齿轮，小齿轮齿面硬度为,1,，大齿轮齿面硬度为,2,，在传递动力时,_,。,）小齿轮齿面最大接触应力较大 ）大齿轮最大接触应力较大,）两齿轮齿面最大接触应力相等 ）与齿数，材料有关，不一定,8,、在下列参数中，,_,只须圆整,为整数,不需,取标准值。,）螺纹大径 ）齿轮宽度,）蜗杆直径 ）平键长度,9,、在标准蜗杆传动中，蜗杆齿数,Z,1,一定时，若提高蜗杆特性系数,q,将使传动效率_。,）减小 ）增加,）不变 ）或减小或增加,10,、变位蜗杆只改变,_,尺寸。,）蜗杆 ）蜗轮,11,、开式齿轮传动主要失效形式是,_,。,）轮齿折断 ）齿面点蚀,）齿面磨损 ）齿面胶合,）齿面塑性变形,12,、将材料为,45,钢的齿轮毛坯加工成,5,级精度的硬齿面齿轮，加工工艺应为,_,。,）滚齿、表面淬火、磨齿 ）滚齿、磨齿、表面淬火,）表面淬火、滚齿、磨齿 ）滚齿、调质、磨齿,13.,齿轮传动的主要失效形式有,，,，,等，为 避免发生,，,一般进行齿面接触强度计算，为避免发生,，,一般进行齿根弯曲强度计算。,14,斜齿圆柱齿轮（,A,），,V,带传动（,B,），单头蜗杆传动（,C,）效率间关系为,。,A.ACBB.BCAC.ABCD.ABC,15.,今有如下三种传动方案，排列顺序分别如下，,最合理：,A,电动机,链传动,单级圆柱齿轮减速器,带传动,工作机,B,电动机,带传动,链传动,单级圆柱齿轮减速机,工作机,C,电动机,带传动,单级圆柱齿轮减速器,链传动,工作机,16,开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是,_.,(1),点蚀和弯曲疲劳折断,(2),胶合和齿面塑性变形,(3),弯曲疲劳折断和磨粒磨损,17,有一普通圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数,z1=2,蜗杆直径系数,q=8,蜗轮齿数,z2=37,模数,m=8mm,则蜗杆分度圆直径,d1=_,蜗轮分度圆直径,d2=_,传动中心距,a=_,传动比,i=_,蜗轮分度圆柱上螺旋角,2=_,。,18,材料为,20Cr,的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是,。,（,1,）整体淬火；（,2,）渗碳淬火；（,3,）调质；（,4,）表面淬火,19,在齿轮传动中，将轮齿齿顶修缘的目的是,，,将轮齿加工成鼓形的目的是,。,20,一标准值齿圆柱齿轮传动，主动轮,1,和从动轮,2,材料的热处理硬度相同，,齿数,Z1,F2,(2),F1,=,F2,(3),F1,F2,21,有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮,1,和齿轮,2,的齿数分别为,Z1,和,Z2,且,Z1 Z2,。,若两齿轮的许用接触力和许用弯曲应力相同，则,_,。,（,1,）两齿轮接触强度相等，齿轮,2,比齿轮,1,抗弯强度高,（,2,）两齿轮抗弯强强度相等，齿轮,2,比齿轮,1,接触强度高,（,3,）齿轮,1,和齿轮,2,的接触强度和抗弯强度均相等。,（,4,）齿轮,1,和齿轮,2,的接触强度和抗弯强度都高。,22,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,_,。,（,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,24,齿轮接触强度计算中的弹性系数,Z,E,反映了,_,对齿面接触应力的影响。,（,1,）齿轮副强度的极限 （,2,）齿轮副材料的弹性模量和泊松比,（,2,）齿轮副材料的弹性极限 （,4,）齿轮副材料的硬度,25,齿轮接触疲劳强度计算中的节点区域系数,Z,H,与,_,无关。,（,1,）变位系数 （,2,）分度圆压力角 （,3,）分度圆螺旋角,26,齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在,_,齿轮传动中。,（,1,）高速轻载的闭式硬齿面 （,2,）低速重载的闭式软齿面,（,3,）润滑油粘度较高的硬齿面,27,对齿轮轮齿