习题册齿轮传动及其设计答案.docx

习题册齿轮传动及其设计答案.docx

《习题册齿轮传动及其设计答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《习题册齿轮传动及其设计答案.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

习题册齿轮传动及其设计答案

《机械原理》习题卡齿轮机构：

习题1专业：

学号：

姓名：

浙工大机械原理习题卡

一、单项选择题

1．渐开线上某点地压力角是指该点所受正压力地方向与该点方向线之

间所夹地锐角.

A．绝对速度B．相对速度C．滑动速度D．牵连速度2．渐开线在基圆上地压力角为.

A．20°B．0°C．15°D．25°

3．渐开线标准齿轮是指m、、ha*、c*均为标准值,且分度圆齿厚齿槽宽地齿轮.

A．小于B．大于C．等于D．小于且等于

4．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合,它们地必须相等.

A．直径B．宽度C．齿数D．模数

5．齿数大于42,压力角α=20°地正常齿渐开线标准直齿外齿轮,其齿根圆基圆.

A．大于B．等于C．小于D．小于且等于

6．渐开线直齿圆柱齿轮传动地重合度是实际啮合线段与地比值.

A．齿距B．基圆齿距C．齿厚D．齿槽宽

7．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮上地压力角.

A．基圆B．齿顶圆C．分度圆D．齿根圆

8．用标准齿条型刀具加工20、h*a1地渐开线标准直齿轮时,不发生根

切地最少齿数为.

A．14B．15C．16D．17

9．正变位齿轮地分度圆齿厚标准齿轮地分度圆齿厚.

A．大于B．等于C．小于D．小于且等于

10．负变位齿轮地分度圆齿槽宽标准齿轮地分度圆齿槽宽.

A．大于B．等于C．小于D．小于且等于

11．斜齿圆柱齿轮地标准模数和标准压力角在上.

A．端面B．轴面C．主平面D．法面

12．在蜗杆传动中,用来计算传动比i12是错误地.

A．i12=ω1/ω2B．i12=d1/d2C．i12=z1/z2D．i12=n1/n2

填空题

1．渐开线离基圆愈远地点,其压力角愈大.2．渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点地压力角是不同地,它在基圆上地压力角为零,在齿顶圆上地压力角最大；在分度圆上地压力角则取为标准值.

3．用标准齿条型刀具加工地标准齿轮时,刀具地中线与轮坯地分度圆之间作纯滚动.

4．用同一把刀具加工m、z、α均相同地标准齿轮和变位齿轮,它们地分度圆、基圆和齿距均相等.

5．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时,两轮地节圆分别与其分度圆重合.

6．有一对m4,20,ha*1,c*0.25地标准直齿圆柱齿轮传动,当正确安装时,顶隙为1mm,理论上地侧隙为0；当中心距变动量aa0.5mm时,顶隙变为1.5mm.

7．正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高增大,齿根高减小.8．斜齿圆柱齿轮地齿顶高和齿根高,无论从法面或端面来都是相同地.9．一对外啮合斜齿圆柱齿轮地正确啮合条件为法面模数与压力角相等并等

于标准值,螺旋角大小相等方向相反.

10．蜗杆地标准模数和标准压力角在轴面,蜗办经地标准模数和标准压力角在端面.

11．直齿锥齿轮地几何尺寸通常都以大端作为基准.

12．齿轮分度圆是指齿轮尺寸计算地基准圆,一般在其上具有标准模数和标准压力角地圆；节圆是指一对齿轮啮合时作纯滚动地圆.

13．用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮,发生根切地原因是刀具地齿顶线或齿顶圆超过了啮合线与轮坯基圆地切点.

14．决定渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸地参数有z、m、a、ha、c；写

出用参数表示地齿轮尺寸公式：

r=zm；rbrcos；rarha*m；rf

2r（ha*c*）m.

15．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非正确安装时,节圆与分度圆不重合

分度圆地大小取决于m、z,而节圆地大小取决于安装中心距和传动比.

三、简答题

5．根据渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件：

两齿轮法节pn（即法线齿距,等

于基圆齿距,等于pcos）,必须相等.

题中,齿轮地法节为：

pn1p1cos112.566371cos2011.808.526mm

齿条地法节为：

pn2p1cos211.808526cos011.808.526mm

因为pn1pn2,所以,这一齿轮和齿条能够正确啮合传动

6．

（1）齿数增加,齿顶高系数增加,啮合角减小,将使重合度增加；

（2）模数与重合度无关；

（3）两轮中心距变大,重合度减小.

7．当实际中心距比标准中心距大时：

传动比不变,齿侧间隙变大,顶隙变大,啮合角变大,重合度变小.

8．ha1地一对齿轮具有较大地重合度.

因齿高较高,因而实际啮合线长,而两者地基节（或法节）相等,按定义B1B2pb可知,ha1地较大.

arccos

rb

四、分析计算题

1．解：

∵rKrbcosK

50

arccos39.715

65

KtanKK

另外,KrKrb

N点,该法线也要通过圆棒圆心,且ONB为直角三角200,

2．解：

设圆棒与齿廓地接触点为B点,由渐开线性质可知,过B点作齿廓法线与基圆相切于形,BON

将以上诸值代入式（a）中,整理后得

mzcos20sin25

2mz

R2sin20sin652

1018

cos20sin251018

sin65

21018sin208.6549mm

2

3．解：

⑴求

820160（mm）

damz2ha820218176（mm）

dbdcos160cos20150.35（mm）

d/22（db/2）2

80275.1755227.362（mm）

⑵求sa及sb

1da2db211762150.3512

22

45.745（mm）

ra

sas2rainvainv

r

12.566388288inv31.321inv205.559（mm）

80

sbsrb2rbinvr

12.566375.1755275.1755inv2014.049（mm）

80

⑶求当sa0时ra

sasra2rainvainv0r

所以invasinv12.5663inv200.09344

2r280

则a3528

4．解：

⑴确定两轮地齿数

2a2350z

m（1i12）10（195）

故z125,z245

⑵计算两轮地几何尺寸如下（将各尺寸名称、计算公式、数据代入式及结果填于表内）

小齿轮

大齿轮

d1mz11025250mm

d2mz21045450mm

da1d12ham270mm

da2d22ham470mm

df1d12hacm225mm

df2d22hacm445mm

db1d1cos234.923mm

db2d2cos422.862mm

h2hacm2（10.25）1022.5mm

haham10mm

hfhacm12.5mm

pm31.416mm

1

sm15.708mm

2

1

em15.708mm

2

pbpcos31.416cos2029.521mm

2a

d1250mm

1i12

d22ai12450mm

1i12

ccm0.25102.5mm

5．解：

已知p刀＝5mmm刀＝p刀/＝5mm即m=m刀=5mm

刀＝20

v

a=O1P=60mm

r=O1P=60mm

由r=mz/2

24

2r260z

m5

rbrcos60cos2056.38mm6．解：

（1）rv//（/21）21mm

z2r/m221/314

（2）x（21.7r）/m（21.721）/30.233

（3）

xmin（1714）/170.176

xxmin,不根切

7．解：

dbdcosmzcos

dfm（z2h*a2c*）

由题意知,当基圆与齿根圆重合时,则有

dbmzcos

dfm（z2ha*2c*）

解上式有

当z42时,z2（hac）

1cos

即z（1cos）2（ha*c*）

z2ha*2c*zcos

故dfdb,即这时齿根圆大于基圆.

8．解：

（1）3齿轮rb大,所以齿廓平直；

（2）1齿轮齿最高,因为m最大；

（3）3齿轮尺寸最大,因为d最大；

（4）1齿轮和2齿轮不能啮合,因为m1cosm2cos

9．解：

1）求B1B2及

a1arccos（rb1/ra1）=arcos（r1cosα/ra1）

a2arccos（rb2/ra2）=arcos（r2cosα/ra2）

B1B2（代入公式）

B1B2/Pb=B1B2/πmcosα=1.63

当刚好能连续传动时,有：

1

即εα=[z1（tgαa1-tgα）'+z2（tgαa2-tgα）]'/2π=1

∴（将各尺寸参数地计算式、数据代入式及结果写于以下各式）

'23.24a'acosα/cosα'r1'=rb1/cosα'r2'=rb2/cosα'

c=c*m+（a'－a）10．解：

由于该齿轮ha*1.0,20,z35,若按标准齿轮加工,zzmin17,

所以齿廓地渐开线起始点在基圆外,若要使齿廓地渐开线起始点在基圆上必须变位且

采用负变位.

由渐开线起始点在基圆上地条件,得

2mzsin2

*1212

则xha*zsin2135sin2201.0471.

a22

11．解：

算出d180mm,d2120mm

d1d2

z1120z2230

mm

db1d1co2s075.18mmda1m（z12ha*）88mm

db2d2co2s0112.76mmda2m（z22ha*）128mm

df1m（z12ha*2c*）70mm

df2m（z22ha*2c*）110mm

②如图,N1N2为理论啮合线,B1B2为实际啮合线.

④a102a

r1、r2,ra1、ra2,rf1、rf2

22.887225316

12．解：

N1N2pb

N1N2pb1.39

mcos1.396cos2024.621mm

N1N2（rb1rb2）tg（r1r2）sin

r1r2N1N2sin24.6sin20071.99

1212mm

（z1m2z2m2）71.99

z1z271.992m71.992624

根据已知条件:

它们地齿顶圆都刚好通过彼此对方地极限啮合点,所以必有

ra1ra2

13．解：

解：

⑴计算中心距a及重算螺旋角.m8an（z1z2）（2040）248.4663mm,取a250mm

2cos2cos15

则arccosmn（z1z2）arccos8（2040）16.26

2a122250

tanttanncos0.3791,t20.7635,mtmncos8.3333mm

⑵计算几何尺寸及当量齿数（将各尺寸名称、计算公式、数据代入式及结果填于表内）.

尺寸名称

小齿轮

大齿轮

分度圆直径

mn

d1nz1166.6665mm

cos

mn

d2nz2333.3330mm

cos

齿顶圆直径

da1d12hanmn182.6665mm

da2d22hanmn349.3330mm

齿根圆直径

df1d12（hancn）mn146.6665mm

df2d22（hancn）mn313.3330mm

基圆直径

db1d1cost155.8418mm

db2d2cost311.6836mm

齿顶高和齿根高

hahanmn188mm,hf（hancn）mn（10.25）810mm

齿厚

11

snmn12.5664mm,stmt13.0894mm

22

齿距

pnmn25.1327mm,ptmt26.1798mm

当量齿数

zv1z1cos322.6055

zv2z2cos345.2111

重合度

db1155.4814

at1arccos（）arccos31.4441da1182.6665

db2311.6836

at2arccosarccos26.8458

at2da2349.3330

1z1（tanat1tant）z2（tanat2tant）btan

21at1t2at2tpt

130tan16.2620（tan31.4441tan20.7635）40（tan26.8458tan20.7635）1.8823

226.1798

14．解：