机械原理试卷(手动组卷)11

题目部分，(卷面共有98题,1190.0分,各大题标有题量和总分)一、问答题(23小题,共285.0分)1．(5分)直齿圆柱齿轮减速器中有一对齿轮,参数为118z，2114z，10x，8mmm，*1ah，*c025.，中心距a528mm。现因小齿轮严重磨损拟报废，大齿轮准备修复使用，箱体不更换。经测量，大齿轮重切修复后其公法线长度和齿顶圆半径都比原来减小了。试回答下列问题：(1)原齿轮传动属于何种类型？(2)新设计的小齿轮应采用何种变位？(3)修复后的齿轮传动属于何种类型？2．(10分)如图所示变速箱中的齿轮传动。已知各轮模数为m=4mm，20，ha=1，z1=20，z2=40，z3=45，z4=15，z5=34，z6=24。若要求齿轮1和齿轮2为标准齿轮传动，试问齿轮副3、4和5、6采用什么类型的传动？为什么？3．(10分)如图所示为龙门铣主轴箱齿轮传动。各齿轮有关参数列于题后，啮合中心距标于图上。试回答以下问题：(1)分别说明三对齿轮是否必须采取变位传动？（所有齿轮压力角均为20，齿顶高系数ha*=1.0)(2)若需采用变位传动，请说明采用何种传动类型。第一对z1=12，z2=28，m1=3mm；第二对z3=23，z4=39，m2=4mm；第三对z5=23，z6=45，m3=4mm。4．(10分)如图所示三级齿传动，已知两轴中心距a'=120mm，各轮模数均相等，m=4mm，=20，ha*=1，要求确定三对齿轮的传动类型并说明理由。(z1=12，z2=47，z3=15，z4=45，z5=36，z6=25)5．(10分)如图所示为变速箱中的齿轮传动，1、3为双联滑移齿轮。设各轮的模数和压力角均为：m=4mm，=20，各轮齿数为：z1=15，z2=28，z3=29，z4=16。当这两对齿轮的实际中心距都不大于90mm情况下，请回答：(1)选择两对齿轮传动时的最佳传动类型；(2)计算两对齿轮传动时的啮合角12、34。6．(10分)如图示直齿圆柱齿轮传动。已知z1=15，z2=60，z3=62，m=4mm，20，ha*=1。利用滑移齿轮1分别与齿轮2、3啮合可实现不同的传动比。(1)求轮1和轮2的标准中心距a12及轮1和轮3的标准中心距a13。(2)当两轴的实际中心距a'=a13时，定性说明设计方案？若齿轮2采用标准齿轮，则齿轮1和3应采用何种变位齿轮，为什么？7．(10分)如图示为共轴线的两级直齿圆柱齿轮减速箱，已知安装中心距a'=150mm，i12=4，m1、2=3mm，i34=3，m3、4=5mm，20，ha*1。(1)求齿数z1，z2，z3，4z;(2)确定两对齿轮的传动类型，并说明理由。8．(15分)如图示变速箱中的直齿圆柱齿传动。已知z130，z3=12，z4=51，m=4mm，20，ha*1。两轴的实际中心距a'=128mm，其中轮1和轮3为滑移齿轮。(1)若轮1与2均采用标准直齿圆柱齿轮，其齿数z2=?(2)轮3和4应采用何种类型传动？轮3应采用何种变位齿轮，为什么？(3)求轮3和4的分度圆半径r3、r4，啮合角34及节圆半径3r、4r。9．(15分)一对直齿圆柱标准齿轮需要修复，其基本参数为：3mmm，20，*a1h,*0.25c,120z,280z。现在要求中心距不变，而大齿轮因修复齿面需将齿顶圆直径减小6mm。(1)试问能否采用等移距变位齿轮传动进行修复？(2)试计算修复后该对齿轮的几何尺寸及重合度。10．(10分)一对斜齿圆柱标准齿轮外啮合传动，已知：4nmmm，4nm，248z，*an1h，150amm,问：(1)螺旋角=?(2)两轮的分度圆直径1d、2d各为多少?(3)两轮的齿顶圆直径1ad、2ad各为多少?若改用4mmm，20，ha*1的直齿圆柱齿轮外啮合传动，中心距a与齿数z1、z2均不变，试问采用何种类型的变位齿轮传动?为什么?11．(10分)图示为一渐开线齿廓与一直线齿廓相啮合的直齿圆柱齿轮传动。渐开线的基圆半径为rb1，直线的相切圆半径为r2，求当直线齿廓处于与连心线成角时，两轮的传动比1122i为多少？已知rb1=40mm，=30，O1O2=100mm。并问该两轮是否作定传动比传动，为什么？12．(10分)如图所示，主动轮1的齿廓C1为渐开线，被动齿廓C2为直线。问：(1)在什么条件下两齿廓能作定传动比传动？(2)画出其作定传动比时的理论啮合线及实际啮合线，并分析在啮合过程中会发生什么问题？13．(15分)有两个m=3mm、=20、ha*1c*.025标准齿条，其中线间的距离为52mm，现欲设计一个齿轮同时带动两齿条，但需作无侧隙传动，而齿轮的轴心O1在两齿条中线间距的中点上(如图示)。试问：(1)齿轮是否为标准齿轮？试确定其齿数z1、分度圆直径d1、齿顶圆直径a1d、齿根圆直径f1d及齿厚1s；(2)齿条移动的速度2v是否为(52/2)1？为什么？14．(10分)已知正在用滚刀加工的渐开线直齿圆柱标准齿轮的模数2mmm，加工中测量的公法线长度为22.31kWmm，其标准公法线长度应为21.42kWmm。试问还须要多大的径向进刀量才能完成加工？15．(15分)在渐开线齿轮设计中为使机构结构尺寸紧凑，确定采用齿数z=12的齿轮。试问：(1)若用标准齿条刀具范成法切制z=12的直齿圆柱标准齿轮将会发生什么现象？为什么？(要求画出几何关系图，无需理论证明。)(2)为了避免上述现象，范成法切制z=12的直齿圆柱齿轮应采取什么措施？(3)范成法切制z=12，=30的斜齿圆柱齿轮，会不会产生根切？16．(15分)已知齿条刀具的参数：m4mm，20，ha*1，c*.025。用范成法加工一对直齿圆柱外齿轮A、B。A轮齿数zA48，变位系数xA02.；B轮齿数zB24，变位系数xB02.。试问：(1)加工时，与两齿轮分度圆作纯滚动的刀具节线是否相同，为什么？加工出来的两轮齿廓曲线形状与不变位加工出来的齿廓曲线是否对应相同？(2)两轮按无侧隙安装时，中心距a，顶隙c和啮合角各为多少？(3)两轮的分度圆齿厚S和齿全高h各为多少？17．(15分)现有两个直齿圆柱齿轮毛坯，A齿轮的参数是：20,n5Azmmm，20，*a1h，*0.25c，xA0；B齿轮的参数是20Bz，5mmm，20，*a1h，*0.25c,0.2Bx，用齿条刀具加工这两个齿轮，试回答下列问题：(1)加工时，刀具与轮坯之间的相对位置有何不同？相对运动关系是否一样？(2)加工出来的A、B两齿轮的齿廓形状和几何尺寸有何异同？18．(10分)已知一对渐开线直齿圆柱齿轮参数如下：1210,15,8zzmmm，20，ha*1*0.25c。试问：(1)要求这对齿轮无根切且实现无侧隙啮合，应采取何种类型传动？(2)若要求该对齿轮的中心距为103mm，能使两齿轮均不产生根切吗？提示：12122()invtginvxxzzinvtginv200.01490419．(15分)一变速箱的轮系如图所示。各轮的齿数为z1=20，z2=40，z3=45，z4=34,z5=15，z6=24。各轮的模数m=4mm，压力角=20,及ha*1。当齿轮1、2为标准齿轮时，问齿轮3、5和齿轮4、6是否需要采用变位齿轮传动？各对齿轮传动的变位系数之和应为多少？注：inv=tg－inv200.01490412122()invtginvxxzz20．(15分)试设计一渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，其压力角20，*a1h。在下列情况下，应考虑设计成何种传动类型？并简述理由。(1)z116，z238，模数m4mm，中心距108amm；(2)z112，z220，模数m4mm，中心距不限制；(3)中心距100amm，模数m4mm，要求传动比122.5i。21．(15分)今配置一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动,已知m4mm,20,传动比122i，齿数和为1236zz，实际安装中心距75amm。试回答：(1)采用何种类型传动方案最佳？其齿数zz12、各为多少？(2)确定变位系数xx12、应考虑哪些因素？并确定该对齿轮传动的变位系数之和12xx？附注：12122()invtginvxxzzinvtginv200.01490422．(15分)有一回归轮系(即输入轴1与输出轴3共线)，已知z1=20，z2=12，213z，318z。各轮的压力角=20，模数m=2mm，ha*=1，c*=0.25。问为保证中心距最小，而且各轮又不产生根切应采用哪种变位传动方案？说明理由并写出各轮变位系数x的大小。23．(20分)(1)齿轮计算。已知一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，其i12=2，z1=20，m=10mm，＝20，ha*=1,试求(注：计算重合度时，根据l=4mm/mm画图，从图中量得所需尺寸计算)大齿轮齿数z2及两轮的分度圆半径、基圆半径、顶圆半径、齿全高、齿距、基圆齿距、啮合角、节圆半径、中心距、节圆处齿廓曲率半径、实际啮合线段(作图)、重合度。(2)回答下列问题(把不对的划去)：当中心距加大a=5mm时1.节圆半径r'(变大，变小，不变)。2.分度圆半径r(变大，变小，不变)。3.啮合角'(变大，变小，不变)。4.传动比i12(变大，变小，不变)。5.齿侧间隙12()pss(有，没有)。(3)设中心距a'=305mm，欲作凑中心距设计(把不对的划去)1.须采用直齿圆柱齿轮什么类型传动(正，负，零)。2.能否用标准斜齿圆柱齿轮传动来实现(能，不能)。二、图解题(29小题,共430.0分)1．(5分)若一对直齿圆柱齿轮传动的重合度=1.34,试说明若以啮合点移动一个基圆周节pb为单位，啮合时有多少时间为一对齿，多少时间为两对齿，试作图标出单齿啮合区域，并标明区域长度与pb的关系。2．(5分)图示为一渐开线AK，基圆半径rb=20mm，K点向径rK=35mm。试画出K点处渐开线的法线，并计算K点处渐开线的曲率半径K。3．(5分)如图所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，1、2分别为主动轮1和从动轮2的角速度，rb1、rb2为两轮的基圆半径；ra1、ra2为两轮的顶圆半径，1r、2r为两轮的节圆半径。试在图中标出理论啮合线NN12、实际啮合线BB12;啮合角和齿廓在顶圆上的压力角a1、a2。4．(10分)图示为一对互相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知主动轮1的角速度1100rad/s，l1mm/mm，n-n线为两齿廓接触点的公法线。试在该图上：(1)标出节点P；(2)画出啮合角'；(3)画出理论啮合线12NN；(4)画出实际啮合线21BB；(5)在2轮齿廓上标出与1轮齿廓A1点相啮合的A2点；(6)计算2的大小。5．(10分)在图中：(1)若轮1为主动，啮合线如图示，标出各轮转向；(2)画出轮齿啮合起始点B2及啮合终了点B1，用图上有关线段算出重合度的大小；(3)画出单、双齿啮合区。6．(10分)如图所示一对齿轮的渐开线齿廓在K点啮合。试用图解法求：(1)齿轮1渐开线与齿轮2渐开线上点a2、b2相共轭的点a1、b1；(2)画出实际啮合线和啮合角。7．(10分)图示为一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，轮1为主动轮，有关尺寸如图示，试求：(1)画出理论啮合线NN12；(2)画出实际啮合线BB12；(3)标出啮合角'；(4)指出一对齿廓在啮合过程中的哪一点啮合时，其相对速度为零；(5)写出该齿轮传动的重合度表达式。若16.，试画出单齿及双齿啮合区。8．(10分)已知一标准直齿圆柱齿轮与齿条作无侧隙啮合传动，且齿轮为主动轮。如图示。(1)在图上作出