齒輪機構(gòu)作業(yè)題答案

1、二習(xí)題（一）思考題1. 漸開線具有哪些特性？答：（1) 發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的弧長；（2) 因為發(fā)生線BK沿基圓作純滾動，所以它和基圓的切點B就是它的速度瞬心，因此發(fā)生線BK即為漸開線在K點的法線。又因為發(fā)生線恒切于基圓，故可知，漸開線上任意點的法線恒為基圓的切線。（3)發(fā)生線與基圓的切點B也是漸開線在K點的曲率中心，線段BK是漸開線在K點的曲率半徑。因此，漸開線越接近其基圓的部分，其曲率半徑越小。（4) 同一基圓上任意兩條漸開線(不論是同向或反向)的公法線處處相等。（5) 基圓內(nèi)無漸開線。（6) 漸開線的形狀取決于基圓的大小。2. 何謂標準齒輪？何謂標準中心距？一對標準齒

2、輪的實際中心距a略大于標準中心距a時，其傳動比有無變化？仍能繼續(xù)正確嚙合嗎？其頂隙、齒側(cè)間隙和重合度有何變化？答：（1）通常所說的標準齒輪是指m、h*a、c*都為標準值，而且e=s的齒輪。即模數(shù)、壓力角、齒頂高和齒根高均為標準值，且分度圓上齒厚與齒槽寬相等的齒輪稱為標準齒輪。（2）保證嚙合時兩輪的頂隙為標準值；標準齒輪分度圓的齒厚s等于齒槽寬e，有s1=e1；s2=e2，即s1=e2；s2=e1，即一對齒輪在保證頂隙為標準值時也保證齒側(cè)間隙為零。將滿足上述兩個條件的安裝中心距稱為標準安裝中心距(簡稱標準中心距)，用a表示。（3）傳動比沒有變化。仍能正確嚙合。頂隙、齒側(cè)間隙增大，重合度減小。3.

3、 何謂齒廓的根切現(xiàn)象？齒廓的根切有什么危害？在什么情況下會產(chǎn)生根切現(xiàn)象？根切與何因素有關(guān)？如何避免根切？答：（1）用范成法加工漸開線齒輪時，在一定的條件下，齒條刀具的頂部會切入被加工齒輪輪齒的根部，將齒根部分的漸開線切去一部分，這種現(xiàn)象稱為漸開線齒廓的根切。（2）根切使得輪齒的彎曲強度和重合度都降低了，對齒輪的傳動質(zhì)量有較大的影響，所以根切是應(yīng)該避免的。（3）如果刀具的齒頂高增大，齒頂線超過嚙合極限點N, 則刀具將輪齒基圓外的漸開線已全部切出時， 整個切削過程并未結(jié)束，隨著范成運動的繼續(xù)，刀具還將繼續(xù)切削，使刀刃將已經(jīng)切制好的一部分漸開線齒廓又切去了，從而產(chǎn)生根切。（4）采用標準齒輪，保證；

4、采用變位齒輪。4. 斜齒輪傳動和直齒輪傳動相比有什么特點？為什么斜齒輪的模數(shù)和壓力角有法面和端面之分？為什么要取法面參數(shù)為標準值？答：(1)與直齒輪傳動比較，斜齒輪傳動的主要優(yōu)點有： 嚙合性能好。在斜齒輪傳動中，其輪齒的接觸線為與齒輪軸線傾斜的直線，輪齒開始嚙合和脫離嚙合都是逐漸的，因而傳動平穩(wěn)、噪聲小，同時這種嚙合方式也減小了制造誤差對傳動的影響。 重合度大。這樣就降低了每對輪齒的載荷，從而相對地提高了齒輪的承載能力，延長了齒輪的使用壽命，并使傳動平穩(wěn)。 斜齒標準齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)較直齒輪少，因此，采用斜齒輪傳動可以得到更為緊湊的機構(gòu)。 與直齒輪傳動比較，斜齒輪傳動的主要缺點有：由于螺

5、旋角的存在，傳動時會產(chǎn)生軸向推力Fa，且隨螺旋角的增大而增大。（2）由于斜齒輪的齒面為漸開線螺旋面，其端面的齒形和垂直于螺旋線方向的法面齒形是不相同的，因而其參數(shù)分為端面參數(shù)和法面參數(shù)。（3）由于制造斜齒輪時，常用齒條型刀具或盤狀齒輪銑刀來加工齒輪，在切齒時刀具是沿著輪齒的螺旋線方向進刀的，所以就必須按齒輪的法面參數(shù)選擇刀具。因此,在工程中規(guī)定斜齒輪法面上的參數(shù)(模數(shù)、分度圓、壓力角、齒頂高系數(shù)等)為標準值。5. 斜齒輪的螺旋角對傳動有什么影響？它的常用范圍是多少？為什么要作這樣的限制？答：使傳動的重合度增大，不發(fā)生根切的最小齒數(shù)減小，但會產(chǎn)生軸向推力。8o20o。太小發(fā)揮不出斜齒輪的優(yōu)勢，太

6、大會產(chǎn)生過大的軸向推力。6. 斜齒輪傳動的正確嚙合條件是什么？何謂蝸桿傳動的中間平面？ 蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么?答：（1) 外嚙合時，1=-2；內(nèi)嚙合時，1=2 ；mt1=mt2, t1=t2； mn1=mn2, n1=n2。（2）過蝸桿軸線作一垂直于蝸輪軸線的平面，該平面稱蝸桿傳動的中間平面。（3）mt2 = ma1= m；t2 = a1 =；1 = 2。（二）計算題1. 已知一對漸開線標準外嚙合直齒圓柱齒輪，正常齒制，m5 mm，20°，中心距a350 mm，傳動比i129/5，試求兩齒輪各部分尺寸。解： 2.一對標準漸開線直齒圓柱齒輪傳動，z117，z242，20

7、6;，m5 mm，正常齒制。若將中心距加大至剛好連續(xù)傳動，求此時的嚙合角，節(jié)圓直經(jīng)、中心距、兩分度圓分離距離及頂隙c。解：3.設(shè)一對外嚙合直齒圓柱齒輪的齒數(shù)Z1=30，Z2=40，模數(shù)m=20mm，壓力角=20°, 齒頂高系數(shù)ha*1，徑向間隙系數(shù)C*=0.25。試求當中心距a=725mm時，兩輪的嚙合角；節(jié)圓半徑r1和r2。又當= 20°30時，試求其中心距 a；節(jié)圓半徑r1和r2、頂隙C。在這兩種情況下兩對節(jié)圓半徑的比值是否相等？為什么?解： 相等，漸開線齒輪具有中心可分性。4.相等，因為漸開線齒廓其中心距變化不影響傳動比，具有中心可分性。4.一對標準斜齒輪傳動，z12

8、0，z237，mn8 mm，n20°，13°，h*an1，c*n0.25，齒輪寬度B30 mm。求：中心距a；分度圓半徑r1，r2；軸面重合度、當量齒數(shù)zv1，zv2。解：5. 有一標準直齒圓柱齒輪機構(gòu), 已知Z1=20，Z2=40，m=4mm, ha*1。為提高齒輪機構(gòu)傳動的平穩(wěn)性，求在傳動比i、模數(shù)m和中心距a都不變的前提下，把標準直齒圓柱齒輪機構(gòu)改換成標準斜齒圓柱齒輪機構(gòu)。試設(shè)計這對齒輪的齒數(shù)Z1、Z2和螺旋角。(Z1應(yīng)小于20)。解：補充題目：（一）思考題1要齒輪傳動勻速、連續(xù)、平穩(wěn)的進行，必須滿足哪些條件？這些條件各起何作用？2. 何謂齒輪的模數(shù)？為什么要規(guī)定模數(shù)

9、的標準值？在直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪以及蝸桿蝸輪上，何處的模數(shù)為標準值？3. 漸開線齒輪的基本參數(shù)有哪些？其中哪些是有標準的？為什么說這些參數(shù)是基本參數(shù)？4. 漸開線的形狀取決于哪些因素？一對相互嚙合的漸開線齒輪，若其齒數(shù)不同，其齒廓漸開線形狀是否相同？又如有兩個齒輪，其分度圓及壓力角相同，但模數(shù)不同，試問其齒廓的漸開線形狀是否相同？又若兩個齒輪的模數(shù)和齒數(shù)均相同，但壓力角不同，其齒廓漸開線形狀是否相同？5. 解釋下列名詞：分度圓、節(jié)圓、基圓、壓力角、嚙合角、重合度。在什么條件下分度圓與節(jié)圓重合？壓力角與嚙合角相等?6. 何謂重合度？重合度的大小與齒數(shù)Z、模數(shù)m、壓力角、齒頂高系數(shù)

10、ha* 、頂隙系數(shù)C* 及中心距 a 之間有何關(guān)系？7. 和直齒圓柱外齒輪嚙合傳動相比，齒輪齒條嚙合傳動有何特點?8. 當齒條的位置相對于齒輪中心的距離改變后，齒輪的節(jié)圓、齒條的節(jié)線、傳動的嚙合角有無變化？ 9.用范成法加工標準齒輪時，為了防止根切，有最少齒數(shù)的限制。用仿形法加工標準齒輪時，是否也有最少齒數(shù)的限制？這樣的齒輪在傳動中會出現(xiàn)什么問題?10. 何謂變位齒輪？為什么要對齒輪進行變位修正？齒輪變位修正后哪些尺寸改變了？哪些尺寸沒有改變？11.何謂最小變位系數(shù)？變位系數(shù)的最大值也要受到限制嗎？12. 是否可以認為，凡是變位系數(shù)X0的齒輪就是標準齒輪?13. 若齒輪傳動的設(shè)計中心距不等于標

11、準中心距，可以用哪些方法來滿足中心距的要求？14. 何謂斜齒輪的當量齒輪和錐齒輪的當量齒輪？兩者有何異同？提出當量齒輪的意義何在？15. 為什么在錐齒輪的幾何尺寸計算中，要計算錐齒輪的分錐角、頂錐角和根錐角？如何計算直齒錐齒輪的分錐角、頂錐角和根錐角?16. 你見過以蝸輪為原動件的蝸桿傳動嗎？這時是什么傳動？應(yīng)滿足什么條件才能實現(xiàn)此種傳動？（二）計算題1.一漸開線其基圓半徑為rb93.97 mm，試求：1）當rK125 mm時，漸開線的展角K，壓力角K和該點曲率半徑K；2）當K10°時，漸開線的壓力角K及向徑rK的值。 2.當漸開線標準齒輪的齒根圓與基圓重合時，其齒數(shù)應(yīng)為多

12、少？當齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時，基圓與齒根圓哪個大？  3.已知一對漸開線標準外嚙合圓柱齒輪傳動，要求傳動比i8/5，模數(shù)m3 mm，安裝中心距a'78 mm，試確定這對齒輪的齒數(shù)，并計算這對齒輪的各部分尺寸及其重合度。4.為修配A、B 二個損壞的標準直齒圓柱齒輪，現(xiàn)測得：齒輪A的齒高h=9mm，齒頂圓直徑da=324mm，齒輪B的da=88mm，齒距p=12.56mm。試計算齒輪A和B的模數(shù)m和齒數(shù)Z。5. 設(shè)有一漸開線標準齒輪，Z26，m3mm，ha*1，20°，求其齒廓曲線在分度圓及齒頂圓上的曲率半徑及齒頂圓壓力角。 6.設(shè)計一無根切的齒輪齒條機構(gòu)，z115，m10 mm，20°，正常齒制。求：（1）齒輪r1，s1，ha1，hf1，ra1，rf1；（2）齒條s2，ha2，hf2以及齒輪中心至齒條分度線之間的距離L。 7.已知一對外嚙合變位齒輪傳動，z1z212，m14 mm，20°，試求不產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)。 8. 設(shè)已知一對斜齒輪傳動，Z120，Z2=40，mn8mm、n20°、15°(初選