第十三章--齿轮传动

一、判断题： 

1.锥齿轮的标准模数在整个齿宽上都相同.b

A.正确　　　　　Ｂ.错误

2.圆柱齿轮传动使用于中心距较大的场合.b

A.正确　　　　　Ｂ.错误

3.润滑良好的闭式软齿面齿轮,主要失效形式不是齿面点蚀.b

A.正确　　　　　Ｂ.错误

4.齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸通常是由强度计算得到的.b

A.正确　　　　　Ｂ.错误

5.在选择传动方案时,只有为了传动布置或其他必要时才选用锥齿轮,一般情况下应尽量选择圆柱齿轮.a

A.正确　　　　　Ｂ.错误

6.齿轮传动中,当材料相同时,小齿轮和大齿轮的弯曲程度也相同.b

A.正确　　　　　Ｂ.错误

二、选择题：

１．斜齿接触强度计算中的弹性系数ZE反映了（  b）对齿面接触应力的影响．

Ａ．齿轮副材料的强度极限

Ｂ．齿轮副材料的弹性模量和泊松比

Ｃ．齿轮副材料的弹性极限

Ｄ．齿轮副材料的硬度

２．选择齿轮毛坯的成型方法时（锻造，铸造，轧制圆钢等），除了考虑材料等因素之外，主要依据是（ a ）.

Ａ．齿轮的几何尺寸

Ｂ．齿轮精度

Ｃ．齿轮的齿面粗糙度

Ｄ．齿轮在轴上的位置

３．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（  v ）.

Ａ．使小齿轮的大齿轮的前段时间接近相等

Ｂ．为了使传动平称稳

Ｃ．为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度

４．一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ b  ）.

Ａ．齿面点蚀

Ｂ．轮齿折断

Ｃ．齿面磨粒磨损

Ｄ．齿面胶合

５．有Ａ．Ｂ两对齿轮传动，Ａ对齿轮宽度比Ｂ对大，其它的条件相同，则齿向载荷分布不均的程度（ b  ）.

Ａ．Ａ对小

Ｂ．Ｂ对小

Ｃ．Ａ．Ｂ相同

６．为了降低齿轮传动中齿向载荷分布不均的程度，可以（  v ）.

Ａ．增大重合度

Ｂ．进行轮齿顶修缘

Ｃ．将轮齿作彭形修缘

Ｄ．降低齿轮支承系统的刚度．

7、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ b ）。

A、齿面点蚀      B、轮齿折断      C、齿面磨损       D、齿面胶合

8、在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的这样失效形式是（   v ）。

A、轮齿疲劳折断   B、齿面疲劳点蚀 

C、齿面胶合       D、齿面磨粒磨损   E、齿面塑性变形

9、对齿轮轮齿材料性能的基本要求是（   a ）。

A、齿面要硬，齿心要韧        B、齿面要硬，齿心要脆  

C、齿面要软，齿心要脆        D、齿面要软，齿心要韧

10、已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是（ b  ）。

A、20CrMnTi   B、40Cr   C、Q235   D、ZCuSn5Pb5Zn5

11、对于一对材料相同的软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是（ d）。

A、小齿轮淬火，大齿轮调质    B、小齿轮淬火，大齿轮正火

C、小齿轮正火，大齿轮调质    D、小齿轮调质，大齿轮正火

12、对于齿面硬度大于350HBS的钢制齿轮，其加工的工艺过程一般为（ a  ）。

A、加工齿坯－淬火－切齿          B、加工齿坯－切齿－磨齿－淬火  

C、加工齿坯－切齿－淬火－磨齿    D、加工齿坯－淬火－磨齿－切齿

7、8、9、

13、提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用（  d ）的方法。

A、采用闭式传动      B、加大传动的中心距 

C、提高齿面的硬度    D、减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数

14、对某一类型机器的齿轮传动，选择齿轮精度等级，主要是根据齿轮的（ c ）。

A、圆周速度的大小     B、转速的高低  

C、传递功率的大小     D、传动转矩的大小

15、在齿轮传动中，为了减小动载荷系数，可采取的措施有（  a ）。

A、提高齿轮的制造精度        B、减小齿轮的平均单位载荷

 C、减小外加载荷的变化幅度   D、降低齿轮的圆周速度

d

16、直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以（  d ）的当量圆柱齿轮为计算基础。

A、小端     B、大端     C、齿宽中心处

17、直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数m，则可以（   c）。

A、提高齿轮的接触强度     B、提高轮齿的弯曲强度  

C、弯曲与接触强度均不变   D、弯曲与接触强度均可提高

18、一对相互啮合的圆柱齿轮，载确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5～10mm，其主要原因（  a ）。

A、为使小齿轮强度比大齿些     B、为使两齿轮强度大致相等 

C、为传动平稳，提高效率           D、为便于按安装，保证接触线承载宽度

19、闭式软齿面齿轮传动的设计方法为（a ）。

A、按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度

B、按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度

C、按齿面磨损进行设计  

D、按齿面胶合进行设计

20、下列措施中，（    d）不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。

A、减轻加工损伤    B、减小齿面粗糙度值 

C、表面强化处理    D、减小齿根过渡圆角半径

21、齿轮传动设计中，选择小轮齿Z1的原则是（c ）。

A、在保证不根切的条件下，尽量选少齿  

B、在保证不根切的条件下，尽量选多齿

C、在保证弯曲强度所需条件下，尽量选少齿    

D、在保证弯曲强度所需条件下，尽量选多齿

三、填空题

1、钢制齿轮，由于渗碳淬火后热处理变形大，一般须经过（  ）加工，否则不能保证齿轮精度。

2、对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是（  ），但目前尚无成熟可靠的（  ）计算方法，目前仅以（   ）作为设计准则。这时影响齿轮强度的主要几何参数是（    ）。

3、闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在（   ），提高材料（    ）可以增强轮齿抗点蚀的能力。

4、圆柱齿轮设计时，齿宽系数Фd=b/d1，当b愈宽，承载能力也愈（   ），但使（  ）现象严重。选择Фd的原则是：两齿面均为硬齿面时，Фd取偏（   ）值；精度高时，Фd取偏（   ）值；对称布置取（   ）值。

5、在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度比大齿轮的硬度高（）HBS。

6、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，它们的参数分别为：（1）z1=18,z2=42,m=2,b=60,a=62;（2）z1=18,z2=42,m=2,b=60,a=60,α=200;两对齿轮的材料、热处理硬度、载荷、工况和制造精度相同，其中第（   ）对齿轮齿面接触应力大。第（    ）对齿轮轮齿接触强度高。

7、有A、B两对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数、齿数、齿宽分别为：A：z1=18,z2=41,m=4,b=50;B：z1=36,z2=82,m=2,b=50;其余条件相同，若按无限寿命考虑，这两对齿轮传动按接触强度所传递的转矩比值TA/TB=(   )；按抗弯强度考虑，（  ）对齿轮允许传递的转矩大。

8、在斜齿圆柱齿轮设计中，应取（   ）模数为标准值；而直齿锥齿轮设计中，应取（   ）模数为标准值。

9、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（  ）。

10、在齿轮传动中，将轮齿进行齿顶修缘的目的是（   ），将轮齿加工成鼓形的目的是（   ）。

四、简答题：

1.齿轮的传动类型有哪两类？各用于什么场合？ 

2.齿轮的失效形式有哪些？ 

3.齿面疲劳点蚀的机理如何？常出现在哪种传动类型？齿面胶合的失效机理如何？避免齿面胶合的措施有哪些？减小齿面磨损的措施有哪些？

4.齿轮常用材料及热处理方法有哪些？

5.齿轮误差对传动过程有何影响？

6.直齿轮切向力、径向力、法向力如何计算？

7.软齿面闭式齿轮传动的设计准则如何？硬齿面闭式齿轮传动的设计准则如何？开式齿轮传动的设计准则如何？

8.斜齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算？

9.斜齿轮的螺旋角通常取多少？人字齿轮的螺旋角一般取多少？

10.闭式齿轮传动的润滑方式取决于什么参数？

11.为什么高速齿轮传动不宜采用油池润滑?

参：

一、判断题：

1、Ｂ  2、Ｂ  3、Ｂ  4、Ｂ  5、Ａ  6、Ｂ

二、选择题

1、Ｂ  2、Ａ  3、Ｃ  4、Ｂ  5、Ｂ  6、Ｃ 7、B  8、C  9、A  10、B   

11、D   12、C  13、D  14、A  15、A,D  16、C  17、B  18、D  19、B 20、D

21、D

三、填空题：

1、磨齿

2、磨损；抗磨损；保证齿根弯曲疲劳强度；模数；

3、靠近节线的齿根面；硬度；

4、大；载荷发布不均；小；大；大

5、30～50；

6、2；1

7、1；A

8、法面；大端

9、相反；相同

10、为了减小动载荷；为了改善载荷沿齿向的分布不均

四、简答题：

1.齿轮的传动类型有哪两类？各用于什么场合？ 

答：开式齿轮传动和闭式齿轮传动。开式传动的齿轮是外露的，不能保证良好的润滑和工作条件，常用于低速传动。闭式传动的齿轮是在箱体内，能保证良好的润滑和工作条件，重要的齿轮传动都采用闭式齿轮传动。

2.齿轮的失效形式有哪些？ 

答：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。

3.齿面疲劳点蚀的机理如何？常出现在哪种传动类型？齿面胶合的失效机理如何？避免齿面胶合的措施有哪些？减小齿面磨损的措施有哪些？

答：齿轮正常工作时齿面受到变化的接触应力，随着载荷作用次数的增加，将在齿面表层以下产生微裂纹，裂纹进一步扩展便形成疲劳点蚀。常出现在闭式齿轮传动中。

对于高速重载的齿轮传动，齿面间的压力大，瞬时温度高，润滑效果差，温度过高时相啮合的两齿面就会发生粘在一起的现象，由于此时两齿面又在做相对滑动，相粘结的部分即被撕破，于是在齿面上沿相对滑动的方向形成伤痕，称为胶合。

加强润滑措施，采用抗胶合能力强的润滑油，在润滑油中加入极压添加剂等。

变开式齿轮为闭式齿轮，改善齿轮工作环境。及时更换润滑油。提高齿轮加工精度，降低齿轮表面粗糙度。提高齿轮表面硬度。

4.齿轮常用材料及热处理方法有哪些？

答：对于一般中小功率的软齿面齿轮传动，经正火或调质处理可采用中碳钢或中碳合金钢

对于重要的齿轮传动，采用经渗碳淬火的低碳合金钢或采用经表面淬火处理的中碳合金钢

对于结构尺寸教大的可采用经退火及正火处理的铸钢。

对于低速轻载无冲击的开式齿轮传动可采用铸铁。

对于高速轻载及精度不高的齿轮传动常用非金属材料

5.齿轮误差对传动过程有何影响？

答：齿轮误差（制造及装配误差）可使齿面上齿间载荷分布不均匀，还会引起动载荷，其中齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿型误差，会使齿面接触线处的法向载荷增大。

6.直齿轮切向力、径向力、法向力如何计算？

答：Ft=2T1/d1          Fr=Fttgα    Fn=Ft/cosα

7.软齿面闭式齿轮传动的设计准则如何？硬齿面闭式齿轮传动的设计准则如何？开式齿轮传动的设计准则如何？

答：软齿面闭式齿轮传动按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。

硬齿面闭式齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度。

开式齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，适当增大模数，以考虑磨损的影响。

8.斜齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算？

答：Ft=2T1/d1          Fr=Fttgαn/ cosβ    Fn=Ft/(cosαn cosβ)

9.斜齿轮的螺旋角通常取多少？人字齿轮的螺旋角一般取多少？

答：斜齿轮的螺旋角通常取8—20度

人字齿轮的螺旋角一般取15—40度

10.闭式齿轮传动的润滑方式取决于什么参数？

答：取决于齿轮圆周速度的大小。

当 v<12m/s 浸油润滑

v>12m/s 喷油润滑

v≤25m/s  喷嘴位于轮齿啮入边或啮出边均可 

v>25m/s喷嘴位于轮齿啮出的一边

11.为什么高速齿轮传动不宜采用油池润滑?

答：速度过高时油被甩出而带不到啮合点。

搅油过于激烈，使油温升高润滑油粘度下降，且功耗大。