中北大學(xué)4-齒輪傳動(dòng)+蝸桿習(xí)題

例1：已知：二級(jí)斜齒輪減速器，I軸為輸入軸，III軸為輸出軸，Z1=21，Z2=52，mn1=3mm,β1=12°7’43”,Z3=27，Z4=54，mn2=5mm,PI=10Kw,n1=1450r/min,不考慮功率損失。求：（1）判斷齒輪3旋向，使Ⅱ軸軸向力最小。（2）β2=？，使Ⅱ軸ΣFa=0。

(3)各軸轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩。（4）求齒輪各嚙合點(diǎn)分力的大小和方向。習(xí)題課ⅡⅠⅢ1234Fa1Fa2Fa3PI,nIⅡⅠⅢ1234解：

(2)ΣFa=0,即Fa2=Fa3Fa2=

Fa1=Ft1tgβ1=(2TI/d1)tgβ1,Fa3=

Ft3tgβ2=(2T3/d3)tgβ2=(2TIi1/d3)tgβ2

，

i1=z2/z1

d3=mn2z3/cos

β2所以：sinβ2=0.1874，β2=10.8°Fa1Fa2Fa3PI（TI）ⅡⅠⅢ1234Fa1Fa2Fa3

（3）TI=9.55×106P1/nⅠ=65900N.mmTⅡ=TⅠi1=158300N.mmTⅢ=TⅡi2=307000N.mm（4）大?。篎a2Fa3Fa4方向如圖：TI例2：已知：Z1=25，Z2=60，m1=5mm,b1=50mm,mn=6mm,Z3=21，Z4=84，β=10°8’30”,PI=17Kw,n1=720r/min,求：要使II軸軸向力最小，求斜齒輪旋向及錐齒輪嚙合點(diǎn)分力的大小和方向。PIn1ⅠⅡⅢ1234Fa2Fa3解：各分力的大?。豪?．分析討論題相同傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)有兩種設(shè)計(jì)方案，工作條件、材料及熱處理方式相同。

z1z2mba方案一

32688100400方案二

641364100400分析（1）那個(gè)方案的齒面接觸疲勞強(qiáng)度高（2）那個(gè)方案的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度高（3）在同一對(duì)齒輪中材料及熱處理相同,若忽略接觸次數(shù)的影響，哪個(gè)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度高（4）在同一對(duì)齒輪中齒輪中材料及熱處理相同,哪個(gè)齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度高z1z2mba

方案一32688100400

方案二641364100400解：（1）兩個(gè)方案的中心距相同，因此齒面接觸疲勞強(qiáng)度基本相同。（2）方案一的齒輪模數(shù)大，因此齒根彎曲疲勞強(qiáng)度高。（3）在同一對(duì)齒輪中由于材料及熱處理相同，若忽略接觸次數(shù)的影響，則兩個(gè)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度基本相同。（4）在同一對(duì)齒輪中材料及熱處理相同，由于齒形不同，齒形系數(shù)不同；因此大齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度高。例4例52134Fa2Fa3Ft4Fr4Fa4Ft1Fr1Fa1例6

例7

如圖所示，

a)畫(huà)出II軸的轉(zhuǎn)向。（2分）

b)要求畫(huà)出斜齒輪2和蝸桿3的軸向力能抵削一部分時(shí)蝸桿的旋向，蝸輪4的轉(zhuǎn)向。（3分）

c)標(biāo)出蝸桿在嚙合點(diǎn)C處的圓周力Ft3，軸向力Fa3及徑向力

Fr3的方向

III1234CIIFa3Fr3Fa2Ft3Ft4例8如圖所示為一蝸桿-圓柱斜齒輪-直齒圓錐齒輪三級(jí)傳動(dòng)。已知蝸桿為主動(dòng)，右旋，且按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。試在圖中繪出：（1）各軸轉(zhuǎn)向。（2）使II、III軸軸承所受軸向力較小時(shí)的斜齒輪輪齒的旋向。（3）各輪所受諸軸向分力Fa的方向。Fa1Fa2Fa3Fa4Fa5Fa6A向I軸II軸III軸例9總結(jié)：作業(yè)：如圖所示起重裝置，由電動(dòng)機(jī)、錐齒輪1和2、斜齒輪3和4、蝸桿傳動(dòng)5和6組成，蝸桿5右旋，欲使重物上升，試求：1）畫(huà)出各軸轉(zhuǎn)向；2）為使II、III軸上軸向力最小，試決定兩個(gè)斜齒圓柱齒輪及蝸輪的螺旋線方向；3）畫(huà)出所有齒輪、蝸桿及蝸輪的軸向力方向。

Fa5Fa4Fa3Fa2Fa1左旋右旋右旋例10選擇題1、與齒輪強(qiáng)度計(jì)算中動(dòng)載系數(shù)KV有關(guān)的主要因素有_________。(1)齒輪精度和齒輪圓周速度(2)

外載變化情況

(3)模數(shù)和齒數(shù)

2、一對(duì)漸開(kāi)線閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，主從動(dòng)輪均為軟齒面，最容易發(fā)生_________。(1)點(diǎn)蝕

(2)膠合

(3)

磨損（4）斷齒

3、為了提高齒輪的接觸強(qiáng)度應(yīng)———。(1)增大模數(shù)，中心距不變

(2)增大中心距

(3)中心距不變，增大齒數(shù)4、輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中齒形系數(shù)YFa

，主要取決于________。(1)模數(shù)

(2)齒數(shù)

(3)變位系數(shù)5、在一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)中，其它條件不變，若將轉(zhuǎn)矩增為4倍，則齒根彎曲應(yīng)力將________。(1)不變

(2)增為2倍

(3)增為4倍（4）增為6倍√√√√√6、斜齒圓柱齒輪，螺旋角越大，傳動(dòng)平穩(wěn)性________。(1)越低

(2)越高

(3)沒(méi)有影響7、齒輪的齒面點(diǎn)蝕破壞，通常首先發(fā)生在________。(1)靠近齒頂處

(2)靠近齒根處

(3)靠近齒根的節(jié)線處（4）靠近齒頂?shù)墓?jié)線處8、在齒輪傳動(dòng)中，大小齒輪齒面接觸應(yīng)力齒輪___等，大小齒輪彎曲應(yīng)力___等。9、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的當(dāng)量齒數(shù)ZV=_____，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角在___端，受力分析和強(qiáng)度計(jì)算用——————直徑。10、圓柱齒輪ψd=b/d1齒寬越大，承載能力越__，但ψd太大，會(huì)導(dǎo)致__________?！獭?8、潤(rùn)滑良好的閉式齒輪，齒面點(diǎn)蝕失效并不常見(jiàn)（）19、對(duì)齒面硬度ＨＢ≤３５０的一對(duì)齒輪傳動(dòng)，選取齒面硬度時(shí)應(yīng)使______。ａ）ＨＢ1＜ＨＢ2ｂ）ＨＢ1＝ＨＢ2ｃ）ＨＢ1＞ＨＢ2

（下標(biāo)“１“表示小齒輪，“２“表示大齒輪）20、________________不能增加輪齒彎曲強(qiáng)度。ａ）ｄ不變，模數(shù)增大ｂ）齒輪淬火ｃ）齒輪正變位d)增大齒根過(guò)渡圓角21一對(duì)嚙合的直齒圓柱齒輪Ｚ1＝１８，Ｚ2＝４４，小輪齒面的接觸應(yīng)力比較大（）22、斜齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，一般按

進(jìn)行計(jì)算；錐齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，一般按

進(jìn)行?！獭?3.針對(duì)齒輪的失效，應(yīng)采取的措施有：疲勞折斷1、6；點(diǎn)蝕3、5、6；膠合3、5；磨損3、5塑性變形3、5。（1）增大模數(shù)（2）減小模數(shù)（3）提高硬度（4）降低硬度（5）提高潤(rùn)滑油的粘度（6）兩齒輪均采取正變位（7）兩齒輪均采取負(fù)變位（8）提高齒輪的精度。24、已知直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，小齒輪所受三分力為1628N,246N,539N,則

Ft2=________N,Fa2=________N,Fr2=________NFr1=Ft1tgαcosδ1Fa1=Ft1tgαsinδ1Ft1>Fr1>Fa1Ft2>Fa2>Fr2

25、展開(kāi)式兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器中，為使中間軸上兩齒輪的軸向力部份抵消，應(yīng)使兩輪的旋向________。ａ）相同ｂ）相反ｃ）任意安排方向都使軸向力抵消ｄ）無(wú)論怎樣安排都不能使軸向力抵消

√例11.概念題1、蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距為_(kāi)_____。ａ）a=m(q+Z1)/2ｂ）a=m(q+Z2)/2ｃ）a=m(Z1+Z2)/22、為提高蝸桿傳動(dòng)的效率，不應(yīng)______。ａ）增加蝸桿頭數(shù)ｂ）增大導(dǎo)程角ｃ）減小qd)增加m3、已知直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，小齒輪所受三分力為1628N,246N,539N,則

Ft1=________N,Fa1=________N,Fr1=________NFr1=Ft1tgαcosδ1Fa1=Ft1tgαsinδ1Ft1>Fr1>Fa1Ft2>Fa2>Fr2

4、展開(kāi)式兩級(jí)蝸桿-斜齒圓柱齒輪減速器中，為使中間軸上兩輪的軸向力部份抵消，應(yīng)使兩輪的旋向________。ａ）相同ｂ）相反ｃ）任意安排方向都使軸向力抵消ｄ）無(wú)論怎樣安排都不能使軸向力抵消

5、蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=n1/n2=z2/z1=d2/d1

。

√√6、高速重載齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)散熱條件不良時(shí)，齒輪的主要失效形式是______。ａ）輪齒折斷ｂ）齒面點(diǎn)蝕ｃ）齒面磨損ｄ）齒面膠合7、一對(duì)相互嚙合的漸開(kāi)線降速齒輪，小齒輪齒面硬度為ＨＢ1＞３５０，大齒輪齒面硬度為ＨＢ2＜３５０，在傳遞動(dòng)力時(shí)________________。ａ）小齒輪齒面最大接觸應(yīng)力較大ｂ）大齒輪最大接觸應(yīng)力較大ｃ）兩齒輪齒面最大接觸應(yīng)力相等ｄ）與齒數(shù)，材料有關(guān)，不一定8、在下列參數(shù)中，_____只須圓整為整數(shù),不需取標(biāo)準(zhǔn)值。

ａ）螺紋大徑ｂ）齒輪寬度ｃ）蝸桿直徑ｄ）平鍵長(zhǎng)度9、在標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿齒數(shù)Z1一定時(shí)，若提高蝸桿特性系數(shù)q,將使傳動(dòng)效率_______。

ａ）減?。猓┰黾樱悖┎蛔儯洌┗驕p小或增加10、變位蝸桿只改變____尺寸。ａ）蝸桿ｂ）蝸輪√√√√√11、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)主要失效形式是______。ａ）輪齒折斷ｂ）齒面點(diǎn)蝕ｃ）齒面磨損ｄ）齒面膠合ｅ）齒面塑性變形

12、將材料為45鋼的齒輪毛坯加工成5級(jí)精度的硬齒面齒輪，加工工藝應(yīng)為_(kāi)_____。ａ）滾齒、表面淬火、磨齒ｂ）滾齒、磨齒、表面淬火ｃ）表面淬火、滾齒、磨齒ｄ）滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒13.齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有

，

，等，為避免發(fā)生，一般進(jìn)行齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算，為避免發(fā)生，一般進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算。14斜齒圓柱齒輪（A），V帶傳動(dòng)（B），單頭蝸桿傳動(dòng)（C）效率間關(guān)系為。A.A>C>B B.B>C>A C.A>B>C D.A<B<C√√√15.今有如下三種傳動(dòng)方案，排列順序分別如下，

最合理：A電動(dòng)機(jī)鏈傳動(dòng)單級(jí)圓柱齒輪減速器帶傳動(dòng)工作機(jī)B電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)單級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)工作機(jī)C電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)單級(jí)圓柱齒輪減速器鏈傳動(dòng)工作機(jī)16開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中輪齒的主要失效形式是____.(1)點(diǎn)蝕和彎曲疲勞折斷(2)膠合和齒面塑性變形(3)彎曲疲勞折斷和磨粒磨損17有一普通圓柱蝸桿傳動(dòng),已知蝸桿頭數(shù)z1=2,蝸桿直徑系數(shù)q=8,蝸輪齒數(shù)z2=37,模數(shù)m=8mm,則蝸桿分度圓直徑d1=________,蝸輪分度圓直徑d2=________,傳動(dòng)中心距a=________,傳動(dòng)比i=________,蝸輪分度圓柱上螺旋角β2=________。

18材料為20Cr的齒輪要達(dá)到硬齒面，適宜的熱處理方法是

。（1）整體淬火；（2）滲碳淬火；（3）調(diào)質(zhì)；（4）表面淬火19在齒輪傳動(dòng)中，將輪齒齒頂修緣的目的是，將輪齒加工成鼓形的目的是?！獭獭?0一標(biāo)準(zhǔn)值齒圓柱齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪1和從動(dòng)輪2材料的熱處理硬度相同，齒數(shù)Z1<Z2,則它們的齒根彎曲應(yīng)力___________。（1）σF1>σF2(2)σF1=σF2(3)σF1<σF221有一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒輪1和齒輪2的齒數(shù)分別為Z1和Z2且Z1<Z2。若兩齒輪的許用接觸力和許用彎曲應(yīng)力相同，則__________。（1）

兩齒輪接觸強(qiáng)度相等，齒輪2比齒輪1抗彎強(qiáng)度高（2）

兩齒輪抗彎強(qiáng)強(qiáng)度相等，齒輪2比齒輪1接觸強(qiáng)度高（3）