机械设计·7习题+D

1一、填空题：1.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度____________，接触强度______________。2.闭式软齿面齿轮传动首先按____________强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核____________强度。3.在齿轮传动中，当其它条件不变，作用于齿轮轮齿上的载荷增加为2倍时，弯曲应力增加为___________倍；接触应力增加为______倍。4.在单向转动的齿轮上，由于齿轮的弯曲疲劳强度不够所产生的疲劳裂纹，一般容易在轮齿的______________首先出现和扩展。5.齿轮的主要失效形式有___________、_____________、____________、__________、__________。6.在齿轮传动设计中，齿宽系数d减小，则齿向载荷分布（不均）系数K_____________。7.轮齿齿面塑性变形破坏的原因是________________________________，预防措施是___________________________________________________。8.标准直齿圆柱齿轮传动，轮齿弯曲强度计算中的齿形系数只决定于。9.轮齿齿面塑性变形破坏的原因是、；特点为、；预防措施是________________、______________________。10.选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法，主要与____________有关。二、单项选择题：1.圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而增加齿数时，可以__________。A.提高轮齿的弯曲强度B.提高齿面的接触强度C.改善传动的平稳性和降低振动噪声D.提高抗磨损寿命2.选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法与_______有关。A.齿圈宽度B.齿轮直径C.齿轮在轴上的位置D.齿轮的精度3.一对圆柱齿轮，在确定大小齿轮的宽度时，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮的宽一些，其目的是______。2A.为了使小齿轮的弯曲强度比大齿轮的高一些B.为了便于安装，保证接触线长度C.为了使传动平稳，提高效率D.为了使小齿轮每个齿啮合次数比大齿轮多4.开式齿轮传动中，强度条件FF≤主要是针对___________。A.齿面磨损及轮齿折断B.齿面塑性变形C.齿面胶合D.齿面点蚀5.当设计圆柱齿轮传动时，在______时接触强度可提高。A.中心距不变，增大模数B.齿数不变，增大中心距C.中心距不变，增大齿数D.中心距不变，减小传动比6.开式齿轮传动中，强度条件FF≤主要是针对___________。A.齿面磨损及轮齿折断B.齿面塑性变形C.齿面胶合D.齿面点蚀7.一齿轮传动装置如图所示，轮2主动，轮1与轮3从动，则轮2的齿面接触应力按________而变化，齿根弯曲应力按________而变化。A.对称循环B.脉动循环C.不对称循环D.以上三种都不对8.与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是______________。A.工作平稳，无噪声B.传动的重量轻C.摩擦损失小，效率高D.寿命较长9.对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使_________。A.小齿轮齿面硬度大齿轮齿面硬度B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度C.小齿轮齿面硬度大齿轮齿面硬度D.小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度10.两个齿轮的材料、齿宽、齿数相同，模数m1=2mm，m2=4mm，它们的弯曲强度承载能力__________。3A.相同B.第二个比第一个大C.第一个比第二个大D.承载能力与模数无关11.锥齿轮的弯曲疲劳强度计算是按________上齿形相同的当量圆柱齿轮进行计算的。A.大端分度圆锥B.大端背锥C.齿宽中点处分度圆锥D.齿宽中点处背锥三、判断对错：1.对于硬齿面闭式齿轮传动，若接触强度校核不足，可以增大传动尺寸或提高齿面硬度。2.对于硬齿面闭式齿轮传动，若接触强度校核不足，解决办法是增大传动尺寸或提高齿面硬度。3.一对标准齿轮传动，若z1z2，则其齿根弯曲应力一定是F1F2。4.设计软齿面圆柱齿轮传动时，应取小齿轮的齿面硬度与大齿轮的齿面硬度相同。5.对于普通机械用的齿轮传动，齿轮的精度等级一般为7～9级。6.闭式齿轮传动的主要失效形式是磨损。7.一对啮合的直齿圆柱齿轮z1＝18，z2＝44，小轮齿面的接触应力比较大。8.设计圆柱齿轮传动时，应取小齿轮的齿宽小于或等于大齿轮的齿宽。9.开式齿轮传动应按接触疲劳强度设计。10.其他条件相同时，齿宽系数d越大，则齿面上的载荷分布越不均匀。11.齿轮传动中，从动齿轮齿面上产生塑性变形后，齿面上节线附近上凸。12.影响一对齿轮齿面接触强度的主要尺寸是中心距和齿宽。13.润滑良好的闭式软齿面齿轮传动，齿面点蚀失效不是设计中考虑的主要失效方式。4四、简要回答以下问题。1.一对圆柱齿轮传动，一般小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2，这是为什么？强度计算时，齿宽系数dbd1中的齿宽b应代入哪一个？2.试述闭式软齿面及闭式硬齿面齿轮传动的设计准则。3.斜齿轮传动如图所示（不计效率），试分析中间轴齿轮的受力。（在啮合点画出圆周力、径向力及轴向力的方向）4.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知：z1＝20，z2＝40，小轮材料为40Cr，大轮材料为45钢，齿形系数YFa1=2.8，YFa2=2.4，应力修正系数YSa1=1.55，YSa2=1.67,许用应力H1MPa600，HMPa2500，F1MPa179，F2MPa144。问：1）哪个齿轮的接触强度弱？2）哪个齿轮的弯曲强度弱？为什么？5.一对传动比大于1的标准齿轮啮合时，哪个齿轮的齿面接触应力较大？哪个齿轮的齿根弯曲应力较大？为什么？5五、计算题：1.二级直齿圆柱齿轮减速器中尺寸参数和转向如图，压力角=20，忽略功率损失。问：1）用手拨动传动系统检查齿轮啮合情况应转动哪根轴？为什么？（此时无载荷）2）计算齿轮3的圆周力和径向力。2.分析图中斜齿圆柱齿轮传动的大齿轮受力，忽略摩擦损失。已知：小齿轮齿数z1=23，大齿轮齿数z2=71，法向模数mn=5mm，中心距a=245mm，传递功率P=15kW，大齿轮转速n2=145r/min，小齿轮螺旋线方向右旋。求：1）大齿轮螺旋角的大小和方向；2）大齿轮转矩T2；3）大齿轮分度圆直径d2；4）大齿轮受力（用三个分力表示）的大小和方向，并在图上画出。3.一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：mn=3mm，z1=25，z2=75，=80634。已知：传递的功率P1＝70kW，转速n1=750r/min。求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的方向。6一、填空题：[1]降低，不变[2]接触疲劳强度，弯曲疲劳强度[3]2，2[4]受拉一侧的齿根部分[5]齿面磨损，齿面点蚀，胶合，齿面塑性变形，轮齿折断[6]减小[7]轮齿材料较软而载荷和摩擦又都很大；提高齿面硬度、采用粘度较大的润滑油等[8]齿数[9]轮齿材料较软，而载荷和摩擦又都很大主动轮齿面沿节线处形成凹沟，从动轮齿面沿节线处形成凸棱提高齿面硬度，采用粘度较大的润滑油[10]齿轮的直径二、单项选择题：[1]C[2]B[3]B[4]A[5]B[6]A[7]B，B[8]A[9]C[10]B[11]D7三、判断对错：[1]√[2]√[3]×[4]×[5]√[6]×[7]×[8]×[9]×[10]√[11]√[12]√[13]×四、简要回答以下问题。[1]1）选择b1b2，主要是为了使装配时容易保证轮齿沿全齿宽啮合，以保证强度。另一方面，取b1b2，而不是取b2b1，是为了节省材料和加工齿轮的工时，降低成本。2）dbd1中的齿宽b应代入b2。[2]2、（6分）1）闭式软齿面齿轮传动的设计准则：用齿面接触疲劳强度设计，用齿根弯曲疲劳强度校核。2）闭式硬齿面齿轮传动的设计准则：用齿根弯曲疲劳强度设计，用齿面接触疲劳强度校核。8[3][4]1）大齿轮的接触强度弱。因为相互啮合的一对齿轮，其接触应力相等，而大轮的许用应力小。2）大齿轮的弯曲强度弱。弯曲强度的大小主要取决于比值：YYFaSaF。YYFa1Sa1F1281551790024...，YYFa2Sa2F2241671440028...比值大的弯曲强度低，故大齿轮的弯曲强度低。[5]1、(本小题6分)两轮齿面接触应力相等，因为互为反作用力。小齿轮的齿根弯曲应力较大，因为FFYFaYSa/(mb)，两轮作用力F相等，齿宽b1=b2，模数m相同，而小轮齿根较薄，使齿形系数YFa较大，YSa小一些，但乘积YFaYSa较大，故齿根弯曲应力较大。五、计算题：1)1）用手拨动接电动机的小齿轮轴。因为在传动系统中各轴传递功率相同（忽略效率的影响），而此轴转速最高，传递转矩最小，拨动起来省力。4分2）T169551011930112957../.NmmTTi211129574020229514./.Nmm（η=1）2分N.)./(./t3790320524225912232dTF2分Ntan.tant3r3329207903FF2分2)2、(本小题15分)齿轮螺旋角arccos()arccos().mzzan122523712245164264162535(2分)9大齿轮分度圆直径dmz22571164264370106nmmcoscos..(2分)大齿轮转矩TPn2626955109551015145987931..Nmm(2分)切向力FTdtN22987931370106533922.(2分)轴向力FFat=1574Ntantan.5339164264(2分)径向力FFrtn=2026Ntan/costan/cos.533920164264(2分)(3分)3)3、(本小题10分)TPn1611639551095510707508913310...Nmm2分dmz113525806347576ncosmm.cos.2分FTdt22891331075762353036113...N1分FFatNtan.tan.2353036806343352821分FFrtnNtan/cos.tan/cos.235303620806348650861分3分10