《练习10解答》PPT课件.ppt

,加工齿坯 调质 切齿 淬火 磨齿,加工齿坯 调质 切齿;,第十章 齿轮传动 一.选择题,1.对于一般用途的锻钢齿轮，若用软齿面组合，其制造工艺过程为_；若用硬齿面组合，其制造工艺过程为_.,加工齿坯 切齿 调质;,加工齿坯 切齿 淬火 磨齿.,1,2.选择齿轮毛坯的型式（锻造、铸造或轧制圆钢）的主要依据是_.齿轮精度;齿面硬度;齿轮直径；齿轮在轴上的布置位置.,3.高速、重载并在冲击载荷作用下工作的 齿轮传动，选用_最合适.碳钢或合金钢调质;中碳合金钢渗碳淬火;中碳钢高频淬火；低碳合金钢渗碳淬火.,2,4.齿轮强度计算公式中，齿形系数YFa主要受_的影响；弹性影响系数ZE主要受_的影响；区域系数ZH主要受_的影响.模数;齿数;啮合角;配对齿轮的材料.,5.对齿轮进行修缘的目的是_；把轮齿做成鼓形的目的是_.提高轮齿的弯曲强度;减小动载荷Kv;改善载荷沿接触线分布不均匀(减小K）；使齿轮装配方便.,3,6.一对相互啮合的圆柱齿轮，小齿轮用45号钢 调质，大齿轮用45号钢正火,均按无限寿命计算，在载荷作用下，实际应力与许用应力的关系_.H1=H2;F1=F2，H 1H 2;F 1 F 2；H1=H2;F1F2，H 1H 2;F 1 F 2;H1H2;F1=F2，H 1H 2;F 1 F 2;H1H2;F1=F2，H 1=H 2;F 1 F 2.,4,7.受载较大的软齿面钢制轮齿发生塑性变形时，由于主动轮齿面摩擦力的方向_节线，故齿面出现_；而从动轮齿面摩擦力的方向_节线，故齿面出现_.指向;凹槽;背离；凸棱.,5,8.影响一对齿轮接触强度的主要参数是_.中心距;模数;齿宽;齿数.,9.计算圆柱齿轮的强度时，动载荷系数Kv与_ 有关.圆周速度;齿轮在轴上相对于轴承的位置;齿轮的精度等级；原动机与工作机的性能及工作情况.,6,10.润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式是_.齿面磨损;齿面点蚀;齿面胶合;齿面塑性变形.,1.圆柱齿轮传动，当直径不变，而减小模数时，可以_.提高轮齿的弯曲强度;提高轮齿的接触强度 提高轮齿的静强度;改善传动的平稳性.,7,1.下面的各种方法中，_不利于提高轮齿抗折断能力 减轻加工损伤;减小齿面粗糙度;齿面强化处理;减小齿根过渡曲线半径.,1.在下面的各种方法中，_不能增加轮齿弯曲强度.直径不变模数增大;由调质改为表面淬火 轮齿负变位;适当增加齿宽度.,a加大齿轮模数 m b采用正变位齿轮 c增大齿根过渡圆角，消除齿根加工刀痕;,F,8,表面粗糙度，加工损伤；,a加大齿轮模数 m b采用正变位齿轮,2.采用高强度钢，使 F 增加;,.采用喷丸、滚压工艺对齿根表层进行强化处理 采用合适的热处理，使芯部材料具有足够的韧性;,改善措施：,1.设计时满足强度条件：F,应力集中,3.齿根过渡圆角半径；,4.轮齿精度；支承刚度.,改善载荷分布,抗弯强度,9,1.齿轮传动中引起附加的动载荷，产生振动、冲击的主要原因是_.齿形误差;齿厚误差;基节误差;中心距误差.,1.计算齿轮传动时，选择许用应力与_没有关系.材料硬度;应力循环次数 安全系数;齿形系数.,1.齿轮欲采用的热处理方法为渗碳淬火，则齿轮材料应选用_.45号钢;ZG340640;40Cr;20CrMnTi.,10,11,17.材料为45钢的硬齿面齿轮常用的热处理方法是_ 表面淬火;渗碳;渗碳淬火;碳氮共渗.,18.各种齿面硬化处理方法中，_处理的轮齿变形最小，因此处理后不需再磨齿，适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。表面淬火;碳氮共渗 渗碳淬火;氮化.,19.对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是_.小齿轮淬火，大齿轮调质;小齿轮淬火，大齿轮正火;小齿轮调质，大齿轮正火;小齿轮正火，大齿轮调质.,21.轧钢机或锻压机械中的低速重载齿轮传动，对齿面 载荷分布的均匀性要求较高，以传递较大动力。因此，应首先考虑第_公差组精度的选取.;.,12,20.仪表和机床分度机构中的齿轮传动，主要要求 传递运动准确。因此，在选择等级精度时，应首先考虑第_公差组的精度要求.;.,22.选择齿轮传动第公差组精度等级时，除了考虑 传动用途和工作条件以外，主要依据是_.承受的转矩;传递的功率;圆周速度.,13,23.有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m15mm，齿数z120；齿轮2的模数m23mm，齿数z260，则它们的齿形系数_ YFa1YFa2.,24.有两个标准直齿圆柱齿轮，齿数z1YSa2.,25.斜齿圆柱齿轮强度计算中的螺旋角影响系数Y是考虑 接触线倾斜对轮齿强度的影响。它的值为_.Y1;Y1;Y=1.,14,一减速齿轮传动，主动轮1用45调质钢，从动轮2 用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系为_。H1H2,27 一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和 热处理硬度相同，齿数z1F2 F1=F2 F1 F2,28 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z1z2。若两齿轮的许用接触应力和许用弯曲应力相同，则_。两齿轮接触强度相同，齿轮2比齿轮1抗弯强度高 两齿轮抗弯强度相等，齿轮2比齿轮1接触强度高 齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度均相等 齿轮1比齿轮2的接触强度和抗弯强度都高,30 为了有效提高齿面接触强度，可_。保持分度圆直径不变而增大模数 增大分度圆直径 保持分度圆直径不变而增加齿数,29 有一传递动力的闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮 均为软齿面钢制齿轮，精度等级取为7级。如欲在中心距 和传动比不变的条件下提高其接触强度，在下列措施中，最有效的是_。增大模数 提高主、从动轮的齿面硬度 提高加工精度的等级 增大齿根圆角半径,15,31 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足 弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些。其目的是_。提高轮齿的抗弯强度 提高齿面的接触强度 提高传动平稳性,16,32 闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数。目的是_ 提高齿面的接触强度 减小滑动系数，提高传动效率 减小轮齿的切削量 保证轮齿的抗弯强度,设计开式齿轮传动时，在保证不根切的情况下，宜取较少齿数。其目的是_。增大重合度，提高传动平稳性 减小齿面发生胶合的可能性 增大模数，提高轮齿的抗弯强度 提高齿面接触强度,34 在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度 比大齿轮宽一些，其目的是_。使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 为了使传动更平稳 为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度,17,35 设计齿轮传动时，增大齿宽可提高轮齿的强度，但过大的 齿宽又会使齿向载荷分布不均的程度增大，因此，选取齿宽 系数要适当。在_情况下，齿宽系数应取较小值。齿轮相对两支承对称布置 齿轮相对两支撑非对称布置，且其所在轴刚性较大 齿轮悬臂布置 齿轮所在位置径向空间较小,36 在传递转矩和齿轮许用应力一定的情况下，若适当选取较大的齿宽系数，可_。减小齿轮传动的径向尺寸和圆周速度 减小齿轮传动的轴向尺寸 降低齿向载荷分布不均的程度,37 标准圆柱齿轮传动相比，采用高度变位齿轮传动可以_。使大、小齿轮的抗弯强度趋近 提高齿轮的接触强度 使大、小齿轮齿根磨损程度都减小,18,设计变位齿轮传动时，若齿轮的变位系数分别为X1和X2，为提高齿轮传动的接触强度，应使变位系数之和为_。X1+X20,39 设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角一般在820范围内 选取,太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起_.啮合不良 制造困难 轴向力太大 传动平稳性下降,40 当齿轮的材料和热处理一定的情况下,许用应力的值与可靠度及寿命要求的关系是_.可靠度要求越高,许用应力值越大 寿命要求越长,许用应力值越大 可靠度和寿命要求越高,许用应力值越小,43 Hlim和Flim值是试验齿轮在持久寿命期内按_,通过长期持续重复载荷作用或经长期持续的脉动载荷作用 而获得的齿面接触疲劳极限应力和齿根弯曲疲劳极限应力.可靠度为90%失效概率为1%失效概率为99%可靠度为10%,41 当齿轮的材料和热处理一定的情况下,许用弯曲应力在_情况下的值较大.轮齿受单向弯曲 齿轮在传动中为惰轮 齿轮双向运转 齿轮是行星轮,19,42 在齿轮强度计算中,失效概率与安全系数取值之间的关系是_.失效概率越小,安全系数取值越大 失效概率越大,安全系数取值应越大 失效概率与安全系数取值没有关系,二.填空题,2.软齿面闭式齿轮传动的设计准则为_;硬齿面闭式齿轮传动的设计准则为_.,1.软齿面闭式齿轮传动最常见的失效形式为_;而开式齿轮传动最常见的失效形式为_.,3.用45号钢制造一对软齿面的齿轮传动，其热处理的方法是_.,4.选择齿轮精度等级的主要依据是 _.,5.材料、齿宽、齿数比相同的两对直齿圆柱齿轮 传动，模数m=5mm的齿轮的弯曲强度约 为模数m=2.5mm的齿轮的_倍.,齿面点蚀,齿面磨损,按接触强度设计，校核轮齿弯曲强度,按轮齿弯曲强度设计，校核齿面接触强度,小齿轮调质，大齿轮正火,齿轮的圆周速度,20,计算功率,6.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取_的 接触应力为计算依据;其载荷由_对轮齿分担.,7.在圆柱齿轮传动中，齿轮直径d1不变而减小模数m，对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动平稳性的影响 分别为_，_,_.,8.正变位齿轮传动对轮齿弯曲强度的影响是_，对齿轮接触强度的影响是_.,9.斜齿圆柱齿轮传动中，若螺旋角过小，会_，若 过大又会_；在设计过程中，的取值一般为_，可以通过调整来进行圆整.,节点,单,下降,不变,增加平稳性,略有提高,略有提高,斜齿轮传动的优点不明显（平稳性，强度）,增大轴向力,8250,中心距a,21,10.在齿轮传动的弯曲强度计算时，视轮齿为_.,11.一对软齿面圆柱齿轮传动，其齿向载荷分布系数K与，及有关.,悬臂梁,齿宽系数,轮齿宽度,齿轮精度等级,齿轮相对轴承的布置,22,12.为提高齿轮抗点蚀能力可采取的主要方法有 _.,13.减少齿轮传动由于齿轮传动本身的原因引起的 附加动载荷的方法有_,d，齿面硬度，表面粗糙度，润滑油粘度,齿轮精度，齿轮圆周速度,14.直齿圆锥齿轮的强度计算，一般用 齿宽_处的当量圆柱齿轮进行强度计算.,15.一根轴上安装有两个外啮合斜齿圆柱齿轮，一个主动，另一个被动，为减小轴上的轴向力，两齿轮的螺旋线方向应 _.,16.灰铸铁齿轮常用于_场合 其主要失效形式_.,17.齿轮传动的点蚀主要发生在_，主要原因_.,中点,相同,低速轻载，载荷平稳,齿面磨损，轮齿折断,靠近节线处的齿根部分,接触应力大，节线处为纯滚动，油膜不易形成,18.齿面产生胶合的原因是 _ 防止胶合的主要措施为_,19.轮齿齿面产生塑性变形失效的的原因是 _ 特点是_；预防措施_,20.在高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，其主要失效形式_,21.低速重载软齿面齿轮传动中的主要失效形式 _,重载时，齿面压力大，,油膜破坏,表面金属直接接触，融焊相对运动撕裂、沟痕,采用极压润滑油;表面粗糙度，齿面硬度;,重载，齿面材料较软，齿面或齿体产生塑性屈服变形,主动轮上出现凹槽，从动轮呈凸脊,齿面硬度，采用极压添加剂的润滑油,齿面胶合,齿面塑性变形,24,齿面胶合,22.在齿轮传动中，主动轮所受的圆周力与啮合点处速度方向_；而从动轮所受的圆周力与啮合点处速度方向_.,23.闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度 350HBS时，通常首先出现_破坏；故应按_强度设计 而当齿轮的齿面硬度 350HBS时，则易出现_破坏；应按_强度设计.,24.齿轮传动强度计算中，齿形系数YFa的值，直齿圆柱齿轮按_选取，而斜齿圆柱齿轮按_选取.,相反,相同,点蚀,齿面接触,轮齿折断,齿根弯曲强度,实际齿数,当量齿数zv,25,三.简答题,齿轮传动中硬齿面和软齿面齿轮的应用场合 有何区别？为什么？,2.计算齿轮传动承载能力时，为什么不直接用 名义工作载荷而需用计算载荷？,3.设计软齿面齿轮传动，为什么要使 小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高一些？,设计一对圆柱齿轮传动时，确定大小齿轮齿宽的 原则是什么？,5.提高齿轮齿面接触强度的措施有哪些？,6.圆柱齿轮传动的设计中，齿数的选择原则是什么？,26,试设计配制低速级齿轮,有一旧的闭式双级展开式直齿圆柱齿轮传动装置，总减速比16,z1=29、z2=103、m=3mm，精度8-GH,198,315,1,2,3,4,1轴,2轴,3轴,箱体、轴承和高速级齿轮均完好可用，但低速级齿轮已遗失,量得高速级和低速级传动的中心距分别为 a1=198mm、a2=315mm、b1=80mm，,小齿轮材料45钢调质，齿面硬度240HBS，大齿轮45钢正火，齿面硬度200HBS,根据箱体尺寸，应使b2125mm该传动由电机Y180M-4驱动，工作情况为轻微冲击，按无限寿命设计,27,低速级圆柱齿轮设计的步骤,z1、z2、m、a1,确定n1、v1、d1、d1、u1,确定K、zH、zE,确定Hlim、KHN、SH,按接触强度计算T1,T3、a、b,确定d3、u2、v3、d2,确定K、zH、zE,校核弯曲强度,计算几何尺寸,28,1,2,3,4,z1、z2、m、a1,确定n1、v1、d1、d、u1,确定K、zH、zE,确定Hlim、KHN、SH,计算H,按接触强度计算T1,1轴,2轴,3轴,材料、原动机,315,198,29,1,2,3,4,确定d3、u2、v3、d,选材，确定齿面硬度,确定K、zH、zE、H,计算几何尺寸,a、b,校核弯曲强度,3轴,2轴,1轴,315,198,30,1.按直齿圆柱齿轮齿面接触强度计算公式计算输入转矩T1,1）由手册查 Y180M-4 电动机 的满载转速n1=1470r/min,2)齿数比,3)齿宽系数,31,5）由已知材料及齿面硬度，Hlim1=580MPa,取SH=1，取寿命系数KHN为1,4）齿轮1的圆周速度,Hlim2=460MPa,32,6）由表10-2，设载荷有轻微冲击，KA=1.25,载荷系数,由图10-8 Kv=1.22,设 KAFt/b100N/mm,由表10-4,由表10-3，KH=KF=1.2,33,7）标准直齿圆柱齿轮zH=2.5,8）由接触强度条件：,由表10-6 zE=189.8(Mpa)1/2,34,35,2.按已知数据设计低速级齿轮传动,1）,2）低速级齿数比,3）求d3,取z3=33,Nmm,36,4）齿轮3圆周速度,3)齿宽系数,37,4）假设低速级与高速级选用同样的材料及热处理硬度,Hlim3=580MPa,5）计算载荷系数K,Kv=1.15,Hlim4=460MPa,KA=1.25,KH=1.2,38,39,7）校核接触强度：,所以，接触强度足够,8）验算弯曲强度经验算，弯曲强度足够,3.几何尺寸计算（略）,40,1,2,3,4,1轴,2轴,3轴,P=3kW,n=970r/min,高速级：,mn=2mm，z1=25，z2=53,1=1205019,低速级：,mn=3mm，a=110mm,z3=22，z4=50,确定齿轮3、4 的螺旋线方向,2.求齿轮3的分度圆螺旋角 的大小,3.画出3、4在啮合点处所受各分力的方向，计算齿轮3所受各分力的大小,110,41,1,2,3,4,1轴,2轴,3轴,确定齿轮3、4 的螺旋线方向,齿轮3的螺旋线方向为：左旋,轴向力方向,齿轮的转向,42,2.求齿轮3的分度圆螺旋角 的大小,43,4,3,315,n3,Ft3,Fr3,Fa3,Ft4,Fr4,Fa4,3.画出3、4在啮合点处所受 各分力的方向，,44,4.计算齿轮3所受各分力的大小,a1=198,4,3,315,n3,Ft3,Fr3,Fa3,Ft4,Fr4,Fa4,45,a1=198,2,1,315,n1,Ft1,Fr1,Fa1,Ft2,Fr2,Fa2,n2,46,调质处理钢的疲劳极限应力,47,正火处理的结构钢和铸钢的疲劳极限应力,48,使用系数 KA,1.25,49,1.2,50,10,9,8,Kv=1.22,51,齿向载荷分配系数 K,52,189.8,53,13.材料、齿宽、齿数比相同的两对齿轮传动，中心距a=300mm的齿轮的接触强度约 为中心距a=150mm的齿轮的_倍.,14.齿轮材料的许用应力主要取决于_,15.两对闭式直齿圆柱齿轮传动，制造精度、齿面粗糙度、工作情况及材料许用应力均相同.第对：z1=18，z2=41，m=4mm；第对：z1=36，z2=82，m=2mm；按接触强度能传递的功率P，P P，P的关系_.,2.828,使用寿命，齿面硬度，失效概率,PP,29.正变位齿轮传动 对齿面接触疲劳强度的影响是_；对齿根弯曲疲劳强度的影响是_.,30.在圆锥-圆柱两级齿轮传动中，如果其中一级用 斜齿圆柱齿轮传动，另一级用直齿圆锥齿轮传动，则由于圆锥齿轮_，故一般将圆锥齿轮传动 用在_（高速级、低速级).,略有提高,略有提高,55,大尺寸圆锥齿轮制造困难,高速级,