④因为
，所以可以利用螺旋角
配凑中心距。
⑤缺点是产生轴向力，且随β增大而增大.
6-10、齿轮传动的主要失效形式有哪些？
答：
齿轮传动的主要失效形式有：
轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、塑性变形
6-11、常用的齿轮材料有哪些？
答：
常用的齿轮材料主要是钢，其次是铸铁，有些场合也可以用非金属材料。
6-12、圆柱齿轮的结构形式有哪些？
答：
圆柱齿轮的结构形式主要与其直径大小有关，按照齿轮直径由小到大，常用结构形式有齿轮轴、实心式齿轮、腹板式齿轮、轮辐式齿轮。
6-13、齿轮传动常用润滑方法有哪些？
答：
齿轮传动常用润滑方法有：
对于开式齿轮的传动，一般用人工定期加油润滑；对于闭式齿轮传动，应根据齿轮圆周速度的大小确定润滑方式，当v≤12m/s时，采用油池浸油润滑。
当v>12m/s时，采用油泵喷油润滑。
6-14、已知一标准直齿圆柱齿轮m=5mm，z=30，
=20º，
=1,
=0.25, 试计算主要几何尺寸。
解：
d=zm=30×5=150（mm）;
=m
=5×1=5（mm）;
=（
＋
）m=（1＋0.25）×5=6.25（mm）;
h=
=5＋6.25=11.25（mm）;
（z＋2
）m=（30＋2×1）×5=160（mm）;
=（z－2
－2
）m=（30－2×1－2×0.25）×5=137.5（mm）;
P=
m=3.1415×5=15.708（mm）；
ｓ=e=
=（3.1415×5）/2=7.85（mm）；
（１）不少同学计算ｓ、P、ｄｂ都只精确到小数点后一位，这样不行，因为加工齿轮时，公差是以
来要求的，如果设计时的计算精度都如此之低，公差要求没有意义！
（２）有同学计算了ｃ=
m=0.25×5=1.25（mm），这是不对的。
因为顶隙是在一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆与另一个齿轮的齿根圆之间的距离，所以单个齿轮是不存在顶隙的。
6-1５、某机器中的一对标准直齿圆柱齿轮机构，已知a=112.5mm，
=38，
=100mm，大齿轮已丢失。
试确定丢失大齿轮的模数和齿数。
解：
一般是一对正常齿制标准直齿圆柱机构，所以
=1，
=0.25,
则由：
=（z＋2
）m 即：
100=m（38＋2×1） 可求得：
m=2.5（mm）
由公式：
a=
m（
＋
） 得：
112.5=
×2.5×（38＋
） 可求得：
=52
所以大齿轮的模数m=2.5㎜,齿数
=52
6-16、一标准齿轮的α＝20°，ha*＝1，问其齿数为多少时齿根圆大于基圆？
齿数为多少时齿根圆小于基圆？
答：
设齿数位z时，齿根圆大于基圆，即
由（z-2ha*-2c*）m>mzcosα
可求得：
z>2ha*+2c*/（1-cosα）=2.5/（1-cos20°）=41.45
所以，对于正常齿制的外齿轮（此处应该强调是外齿轮，因为对于内齿轮，恒有df>db）当齿数z≥42时齿根圆大于基圆，齿数z≤41时齿根圆小于基圆。
6-17、一斜齿圆柱齿轮机构，已知mn=4mm,αn＝20°,Z1=18，Z2=36,ha*＝1，Cn*＝0.25，β＝12°34’40”,试求其主要几何尺寸和中心距。
答：
该斜齿圆柱齿轮机构主要几何尺寸为：
mt=mn/cosβ=4/cos12°34’40”==4/cos12.578°=4.0984mm
tgαt=tgαn/cosβ=tg20°/cos12°34’40”=tg20°/cos12.578°=0.3729
αt=arctg0.3729=20.4515°
d1=mnz1/cosβ=mtz1=4.0984×18=73.771mm
d2=mtz2=4.0984×36=147.542mm
ha=mn=4mm
hf=1.25mn=1.25×4=5mm
h=ha+hf=4+5=9mm
c=0.25mn=0.25×4=1mm（这里是一对齿轮，当然可以计算侧隙）
da1=d1+2ha=73.771+2×4=81.771mm
da2=d2+2ha=147.542+2×4=155.542mm
df1=d1-2hf=73.771-2×5=63.771mm
df2=d2-2hf=147.542-2×5=137.542mm
中心距a=mn（z1+z2）/2cosβ=4（18+36）/2cos12.578°=110.656mm
6-18、设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动，已知传递的功P=7.5kw,小齿轮转速n1=970r/min,大齿轮转速n2=250r/min,电动机驱动，工作载荷比较平稳，单向传动。
第七章课后习题与解答
7-1.蜗杆传动的特点及使用条件是什么？
答：
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，主要用于传递空间两交错轴间的运动和动力，它的主要特点有：
1．结构紧凑，传动比大i=10~80——动力传动
300——分度机构
1000——只传递运动
2、连续啮合，传动平稳，冲击载荷小，噪音低；
3、具有自锁性，即当蜗杆导程角小于轮齿间的当量摩擦角时，若蜗轮为主动件，机构将自锁；
4、齿面滑动速度VS大，磨损、发热，容易使润滑失效；η较低，易磨损、胶合，制造成本高。
7-2.蜗杆传动的传动比如何计算？
能否用分度圆直径之比表示传动比？
为什么？
答：
通常蜗杆传动的主动件为蜗杆，蜗杆传动的传动比i等于蜗杆与蜗轮的转速之比。
其中，n1,n2分别为蜗杆、蜗轮的转速（r/min）.
不能用分度圆直径表示传动比。
由于蜗杆运动为轴向运动，而蜗轮为旋转运动，所以蜗杆传动的传动比仅与蜗杆与蜗轮的齿数Z1,Z2有关，不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径之比。
7-3.与齿轮传动相比，蜗杆传动的失效形式有何特点？
为什么？
答：
齿轮传动的失效主要发生在两齿轮的轮齿上，主要形式有：
轮齿折断，齿面点触，齿面胶合，齿面磨损等。
在蜗杆传动中，由于蜗杆和蜗轮之间材料、结构的不同，蜗杆轮齿的强度高于蜗轮轮齿的强度，所以蜗杆传动的失效常发生在蜗轮的轮齿上。
蜗杆传动的主要失效形式为：
胶合，磨损，齿面点触等。
7-4.何谓蜗杆传动的中间平面？
中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？
答：
蜗杆传动中，通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为中间平面。
在中间平面内，相当于齿条与渐开线齿轮的啮合，因此，蜗杆传动规定以中间平面上的参数为基准，并沿用齿轮传动的计算关系。
7-5.常用的蜗轮、蜗杆的材料组合有哪些？
设计时如何选择材料？
答：
蜗杆一般用碳钢或合金钢制成，常用的蜗轮材料为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜及灰铸铁等。
设计蜗杆时，高速重载蜗杆常用15Cr或15Cr并经渗碳淬火;也可用40、45、钢或40Cr并经淬火；一般不太重要的低速中载的蜗杆，可采用40或45钢，并进行调质处理。
设计蜗轮时，当滑动速度vs≥3m/s的重要传动时，一般使用耐磨性好的锡青铜;当vs≤4m/s时，常用铸造铝铁青铜；如果滑动速度不高vs＜2m/s，对效率要求也不高时，可采用灰铸铁。
7-6.定轴齿轮系与行星齿轮系的主要区别是什么？
答：
定轴齿轮系在传动时，各齿轮的轴线位置均固定不动；而行星齿轮系在传动时，轮系中至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮的固定轴线传动。
7-7.各种类型齿轮系的转向如何确定？
（－1）M方法适用于何种类型的齿轮系？
答：
对于定轴轮系，当两齿轮外啮合时，两轮的转向相反；内啮合时两齿轮的转向相同，首末两齿轮转向可用（－1）M来判别，当
（－1）M为负时，表示首末两齿轮方向相反，当（－1）M为正时表示首末两齿轮的方向相同，M为齿轮系中外啮合齿轮的对数。
对于行星齿轮系，由于其不是绕固定轴线转动，所以我们假想给整个行星轮系加上一个与行星架H转速大小相等，方向相反的的公共转速，然后按定轴齿轮系的判断方法对其转动方向进行判断（转化机构法）。
7-8.一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是什么？
以下是三对
φ=900锥齿轮传动。
其中三个Z2=40的锥齿轮能否对换？
为什么？
（1）Z1=20，Z2=40，M=3mm，α=200；
（2）Z1=40，Z2=40，M=3mm，α=200；
（3）Z1=20，Z2=40，M=4mm，α=200；
答：
（1）和
（2）中的锥齿轮可以对换，但均不能与（3）中的锥齿轮对换，因为前者大端模数均为M=3mm，后者模数b不相等。
7-9.已知一对标准直齿锥齿轮传动，齿数Z1=22，Z2=66，大端模数M=5mm，分度圆压力角α=200，轴交角Φ=900。
试求两个锥齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆锥角、齿顶圆锥角、齿根圆锥角、锥距。
7-10.试分析图示的蜗杆传动中，蜗杆、蜗轮的转动方向。
7-11．测得一普通圆柱蜗杆传动的蜗杆头数，Z1=2，蜗杆顶圆直径da1=66mm，蜗轮齿数Z2=43，蜗轮顶圆直径da2=66mm，求：
（1）蜗杆传动的几何参数m、q、λ、β；
（2）蜗杆颤动的几何尺寸d1、d1、df1、df2、P、a;
（3）蜗杆传动比i.
7-12．手动绞车采用开式蜗杆传动，如图所示，已知m=8mm,q=8,、Z1=2,Z2=40,卷筒D=200mm,问：
（1）欲使重物Q上升1m，手柄应转多少圈？
并在图上标出重物上升时手柄的转向；
（2）蜗杆传动的效率η等于多少？
（3）设Q=10000N,人手最大推力为150N时，手柄长L等于多少？
7-13．如图所示，已知首轮转速n1=1440r/min,转向如图所示，各齿轮您的齿数分别为：
Z1=Z2,=Z4,=18,Z2=27,Z3=Z4=24,Z5=81,试求齿轮5的转速n5，并在图上注明其转向。
=
/
=1440/9=160（r/min）
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