齿轮传动习题含答案.docx
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齿轮传动习题含答案
齿轮传动
一、选择题
7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。
A．轮齿疲劳折断B．齿面磨损
C．齿面疲劳点蚀D．齿面胶合
7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。
A．轮齿疲劳折断B．齿面磨损
C．齿面疲劳点蚀D．齿面胶合
7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。
A．轮齿疲劳折断B．齿面磨损
C．齿面疲劳点蚀D．齿面胶合
7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。
A．靠近齿顶处B．靠近齿根处
C．节线附近的齿顶一侧D．节线附近的齿根一侧
7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。
A．40Cr调质B．适当增大模数m
C．45钢齿面高频淬火D．铸钢ZG310-570
7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。
A．大、小齿轮的硬度相等B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度
C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度D．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面
7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。
A．
=
B.
＜
C．
＞
D．
≤
7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。
A．不变B．增为原应力的2倍
C．增为原应力的4倍D．增为原应力的16倍
7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，zl=21，z2=63，则这对齿轮的弯曲应力________。
A.
＞
B.
＜
C.
=
D.
≤
7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。
A．先按接触强度设计，再校核弯曲强度B．只需按接触强度设计
C．先按弯曲强度设计，再校核接触强度D．只需按弯曲强度设计。
7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z1的原则是________。
A．z1越多越好B．z1越少越好
C．z1≥17，不产生根切即可D．在保证弯曲强度的前提下选多一些
7-12．设计硬齿面齿轮传动，当直径一定，常取较少的齿数，较大的模数以________。
A．提高轮齿的弯曲疲劳强度B．提高齿面的接触疲劳强度
C．减少加工切削量，提高生产率D．提高轮齿抗塑性变形能力
7-13.一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1不变，而减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将________。
A．增大B．减小
C．保持不变D．略有减小
7-14．设计齿轮传动时，若保持传动比i和齿数和zΣ=z1+z2不变，而增大模数m，则齿轮的________。
A．弯曲强度提高，接触强度提高B．弯曲强度不变，接触强度提高
C．弯曲强度与接触强度均不变D．弯曲强度提高，接触强度不变
7-15．在下面的各种方法中，________不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度。
A．直径d不变而增大模数B．改善材料
C．增大齿宽bD．增大齿数以增大d
7-16．在下面的各种方法中，_________不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。
A．直径不变增大模数B．齿轮负变位
C．由调质改为淬火D．适当增加齿宽
7-17．在圆柱齿轮传动中，轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于_________。
A．模数B．齿数
C．中心距D．压力角
7-18.为提高齿轮传动的接触疲劳强度，可采取的方法是：
________。
A．采用闭式传动B．增大传动的中心距
C．模数不变，减少齿数D．中心距不变，增大模数
7-19．保持直齿圆柱齿轮传动的中心距不变，增大模数m，则________。
A．轮齿的弯曲疲劳强度提高B．齿面的接触强度提高
C．弯曲与接触强度均可提高D．弯曲与接触强度均不变
7-20．圆柱齿轮传动的中心距不变，减小模数、增加齿数，可以________
A．提高齿轮的弯曲强度B．提高齿面的接触强度
C．改善齿轮传动的平稳性D．减少齿轮的塑性变形
7-21．在计算标准直齿圆柱齿轮的弯曲强度时，齿形系数YFa取决于________。
A．模数mB．齿数z
C．分度圆直径dD．重合度
7-22．轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与________无关。
A．齿数zB．变位系数x
C．模数mD．斜齿轮的螺旋角β
7-23．现有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1：
m1=3mm、z1=25，齿轮2：
m2=4mm、z2=48，则它们的齿形系数________。
A．YFa1＞YFa2B．YFa1＜YFa2
C．YFa1=YFa2D．YFa1≤YFa2
7-24．设计一对闭式软齿面齿轮传动。
在中心距a和传动比i不变的条件下，提高齿面接触疲劳强度最有效的方法是________。
A．增大模数，相应减少齿数B．提高主、从动轮的齿面硬度
C．提高加工精度D．增大齿根圆角半径
7-25．一对齿轮传动的接触强度已够，而弯曲强度不足，首先应考虑的改进措施是。
A．增大中心距B．使中心距不变，增大模数
C．使中心距不变，增加齿数D．模数不变，增加齿数
7-26．齿轮设计时，当随着选择齿数的增多而使直径增大时，若其他条件相同，则齿轮的弯曲承载能力________。
A．成线性地减小。
B．成线性地增加
C．不成线性，但有所减小D．不成线性，但有所增加
7-27．计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时，若齿形系数、应力修正系数和许用应力均不相同，则应以_________为计算依据。
A．
较小者B．
较大者
C．
较小者C．
较大者
7-28．在以下几种工况中，________齿轮传动的齿宽系数φd可以取大些。
A．对称布置B．不对称布置
C．悬臂布置D．同轴式减速器布置
7-29．在下列措施中，________可以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数
A．降低齿面粗糙度B．提高轴系刚度
C．增加齿轮宽度D．增大端面重合度
7-30．对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，若大、小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为________。
A．小齿轮淬火，大齿轮调质B．小齿轮淬火，大齿轮正火
C．小齿轮调质，大齿轮正火D．小齿轮正火，大齿轮调质
7-31．一对圆柱齿轮，常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽些，是为了________。
A．使传动平稳B．提高传动效率
C．提高小轮的接触强度和弯曲强度D．便于安装，保证接触线长
7-32．齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为________。
A．齿坯加工一淬火一磨齿一滚齿B．齿坯加工一淬火一滚齿一磨齿
C．齿坯加工一滚齿一渗碳淬火一磨齿D．齿坯加工一滚齿一磨齿一淬火
7-33．锥齿轮的接触疲劳强度按当量圆柱齿轮的公式计算，当量齿轮的齿数、模数是锥齿轮的_________。
A．实际齿数，大端模数B．当量齿数，平均模数
C．当量齿数，大端模数D．实际齿数，平均模数
7-34．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
7-35．选择齿轮的精度等级时主要依据_________。
A．传动功率B．载荷性质
C．使用寿命D．圆周速度
二、填空题
7-36．一般开式齿轮传动的主要失效形式是_________和_________；闭式齿轮传动的主要失效形式是_________和_________；又闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_________；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是_________。
7-37．对于闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式为_________，一般是按_________强度进行设计，按_________强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是_________；
7-38．对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是_________，但通常只按_________强度计算。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是_________。
7-39．在齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是由于_________的反复作用而产生的，点蚀通常首先出现在_________。
7-40．齿轮设计中，对闭式软齿面传动，当直径d1一定，一般z1选得_________些；对闭式硬齿面传动，则取_________的齿数z1，以使_________增大，提高轮齿的弯曲疲劳强度；对开式齿轮传动，一般z1选得_________些。
7-41．设计圆柱齿轮传动时，当齿轮_________布置时，其齿宽系数φd可选得大些。
7-42．对软齿面（硬度≤350HBS）齿轮传动，当两齿轮均采用45钢时，一般采用的热处理方式为：
小齿轮_________，大齿轮_________。
7-43．减小齿轮内部动载荷的措施有_________、_________、_________。
7-44．斜齿圆柱齿轮的齿形系数YFa与齿轮的参数_________、_________和________有关；而与_________无关。
7-45．影响齿轮齿面接触应力σH的主要几何参数是________和________；而影响其极限接触应力σHlim的主要因素是_________和_________。
7-46．一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将_________。
7-47．一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度_________；两齿轮的接触疲劳强度_________。
7-48．一对直齿圆柱齿轮，齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足，可采用下列措施：
_________，_________，_________来提高弯曲疲劳强度。
7-49．在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是_________传动，承载能力最低的是_________传动。
7-50．齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的_________选择。
闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据_________确定。
齿轮传动参考答案
1．选择题
7-1C；7-2B；7-3D；7-4D；7-5C；7-6B；
7-7A；7-8B；7-9C；7-10D；7-11D；7-12A；
7-13C；7-14A；7-15A；7-16B；7-17C；7-18B；
7-19A；7-20C；7-21B；7-22C；7-23A；7-24B；
7-25B；7-26D；7-27C；7-28A；7-29B；7-30C；
7-31C；7-32C；7-33B；7-34D；7-35D；
2．填空题
7-36齿面磨损轮齿折断齿面点蚀轮齿折断齿面点蚀轮齿折断
7-37齿面点蚀接触疲劳弯曲疲劳直径（或中心距）
7-38齿面磨损弯曲疲劳模数
7-39接触应力节线附近齿根一侧
7-40大较少模数较少
7-41对称
7-42调质处理正火处理
7-43提高齿轮制造精度降低工作速度沿齿廓修形
7-44齿数螺旋角变位系数
7-45分度圆直径d齿宽b齿轮材料种类齿面硬度（热处理方式）
7-46不变
7-47高相等
7-48直径不变，增大模数减少齿数提高齿面硬度采用正变位
7-49斜齿圆柱齿轮直齿圆锥齿轮
7-50齿轮的圆周速度传递功率
齿轮传动习题
一、填空
1、一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将齿轮看作______，并假定全部载荷作用于______。
2、当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是______和______。
3、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取______处的接触为计算依据______。
4、在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮的齿宽b1______大齿轮的齿宽b2，在计算强度时，工作齿宽b应取______。
5、软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS______；在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是______。
6、提高材料的机械强度和轮齿芯部的韧性；可以增强轮齿抗______的能力。
7、当分度圆直径一定时，在保证有足够的弯曲疲劳强度的前提下，齿数z1应尽可能选取______些。
8、齿轮传动中，当轴的刚度较小时，载荷系数K应取较______值。
9、可以用增大齿轮直径或提高齿面硬度的方法来提高轮齿的______疲劳强度。
10、一对齿轮传动接触应力值的关系为σH1______σH2。
11、齿宽系数越大，载荷沿齿宽方向分布越______。
二、选择题
1、在一般工作条件下，齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式是（ ）
A、轮齿疲劳折断B、齿面疲劳点蚀
C、齿面胶合D、齿面塑性变形
2、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在
A、齿顶部分B、靠近节线的齿顶部分
C、齿根部分D、靠近节线的齿根部分
3、一标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数YF数值时，应按（ ）
A、法面模数mB、齿宽B
C、实际齿数zD、当量齿数zv
4、一对相啮合圆柱齿轮的z1b2，其接触应力的大小是（ ）
A、σh1<σh2B、σh1>σh2
C、σh1=σh2D、可能相等，也可能不等
5、实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为 （ ）
A、直齿圆柱齿轮的最大B、斜齿圆柱齿轮的最大
C、直齿圆锥齿轮的最大D、三者数值相同
6、单向传动的一对齿轮，其齿根弯曲应力的循环特征为（ ）
A、r=-1B、r=0
C、r=1D、-1 7、齿轮传动中，通常开式传动的主要失效形式是（ ）
A、轮齿折断B、齿面点蚀
C、齿面磨损D、齿面胶合
8、一对单向运转的齿轮，轮齿的疲劳折断通常首先发生在（ ）
A、节线附近的受拉侧B、齿根部分的受拉侧
C、节线附近的受压侧D、齿根部分的受压侧
9、圆柱齿轮传动中，小齿轮的齿宽b1，大于大齿轮齿宽b2，强度计算时，齿宽系数中Φd应取（ ）
A、b1/aB、b2/aC、a/b1D、a/b2
10、对于经常正反转的直齿圆柱齿轮传动，进行齿面接触疲劳强度计算时，[σH]1>[σH]2，则许用接触应力应取（ ）
A、[σH]1B、[σH]2
C、0.7[σH]1D、0.5（[σH]1+[σH]2）
11、提高齿轮表面疲劳强度的有效方法是（ ）
A、加大齿轮分度圆直径
B、分度圆不变，加大齿轮模数
C、减小齿轮宽度
D、分度圆不变，增加齿数
12、为保证一对齿轮工作中不产生疲劳折断，其验算式为（）
A、σF1≤[σF]2，σF2≤[σF]1
B、σF1≤[σF]2，σF2≤[σF]2
C、σF1≤[σF]1，σF2≤[σF]2
C、σF1≤[σF]1，σF2≤[σF]1
13、齿轮结构有轮齿的部分叫（ ）
A、幅板B、轮毂C、轮幅D、轮缘
14、标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YF只与（ ）
A、齿宽b有关B、齿数z有关
C、模数m有关D、分度圆直径d有关
15、在齿轮的弯曲疲劳强度设计式
中，应代入（ ）
A、YF1/[σF]1B、YF1/[σF]1和YF2/[σF]2中较大值
C、YF2/[σF]2D、YF1/[σF]1和YF2/[σF]2中较小值
16、为了提高轮齿的抗弯曲能力，可采取（ ）
A、减小齿宽B、减小齿轮直径
C，增大模数D、增大齿形系数
17、斜齿圆柱齿轮的螺旋角β过大，会使（ ）
A、作用到轴承上的轴向力过大
B、传动不平稳
C、承载能力下降
D、抗弯能力下降
18、开式齿轮传动的计算准则是（ ）
A、只按σH≤[σH]设计
B、只按σF≤[σF]设计
C、先按σH≤[σH]设计，再按σF≤[σF]校核
D、先按σF≤[σF]设计，再按σH≤[σH]校核
三、简答题：
1．一对标准直齿圆柱齿轮传动。
，当
时，试问：
（1）哪一个齿轮所受的弯曲应力大？
为什么？
（2）若大、小齿轮材料、热处理均相同，小齿轮应力循环次数
，则它们的许用弯曲应力是否相等？
为什么？
2．一对齿轮传动，若按无限寿命设计，如何判断其大、小齿轮中哪个不易出现齿面点蚀？
哪个不易出现齿根疲劳折断？
为什么？
3．一对渐开线圆柱齿轮，若
不变，仅改变Z，试问：
对接触疲劳强度和弯曲疲劳强度各有何影响？
4.决定轮齿弯曲强度和齿面接触疲劳强度的主要参数是什么？
四、分析题
1、如下图所示二级齿轮减速器中，输入轴上的齿轮1为右旋，n1转动方向如图所示。
试分析齿轮3、4的螺旋方向应如何设计，才能时中间轴上的轴向力最小？
并画出齿轮4所受轴向力的方向（请标在图上）。
2、在图示减速器的传动简图中，圆柱齿轮均为斜齿，已给出主动轮的转动方向，以及输出轴斜齿轮轮齿的螺旋方向，为使中间轴上的轴承所受的轴向力最小，试：
（1）画出其它各斜齿轮轮齿的旋向；
（2）当改变主动轮的转动方向，而输出轴斜齿轮轮齿的螺旋方向不变时，其它各斜齿轮轮齿的旋向如何变化？
3、在下图中，试分析轴Ⅲ的斜齿轮螺旋线的旋向，并画出该斜齿轮所受的轴向力（其中轴Ⅰ为输入轴，轴Ⅰ转动方向如图示）。
4、如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿轮1、2的齿轮旋向如图所示。
为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。
5、已知一对斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动，螺旋线方向为右旋，转动方向如图，试在图中标出2轮的螺旋线方向及各轮的圆周力Ft1、Ft2和轴向力Fa1、Fa2的方向。
五、计算及分析题
1、在图示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，已知：
高速级齿轮齿数z1=44，z2=94，模数mnⅠ=。
低速级齿轮齿数z3=43，z4=95，模数mnⅡ=，分度圆螺旋角βⅡ=9°42′。
输出功率PⅢ=28.4kW,输出轴转速nⅢ=309r/min。
齿轮啮合效率η1=0.98，η2=0.99。
试求：
1）高速级大齿轮的旋向，以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小；
2）高速级斜齿轮螺旋角β1为多少时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消？
3）各轴转向及所受扭矩；
4）齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力表示）。
题10-1图
2、有一直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器如图所示。
已知：
P1=17kW，n1=720r/min。
圆锥齿轮几何尺寸与参数为m=5mm，z1=25，z2=60，b=50mm。
斜齿圆柱齿轮几何尺寸与参数为mn=6mm，z3=21，z4=84。
锥齿轮啮合效率η1=0.96，斜齿圆柱齿轮啮合效率η2=0.98，滚动轴承效率η3=0.99。
Ⅰ轴转向如图所示，单向转动。
1）绘图标出各齿轮的转向；
2）计算各轴的扭矩；
3）当斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角β为何旋向及多少度时，方能使大锥齿轮和小斜齿圆柱齿轮的轴向力完全抵消？
4）绘图标出齿轮各啮合点作用力的方向（各用三个分力表示），并计算其大小。
斜齿圆柱齿轮的螺旋角按β=10°8′30″计算。
3、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，其尺寸如下表所示，其材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。
试分析比较哪对齿轮的接触应力大？
哪对齿轮的接触强度高？
4、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，其尺寸如下表所示，当材料及齿面硬度、制造精度、运转工况（包括载荷）、应用场合、传动布局皆相同时，按无限寿命分析，哪个齿轮的齿根弯曲强度最差？
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