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作业五（齿轮传动、蜗杆传动）
一、选择题
1. 一对齿轮传动，小齿轮齿面硬度大于350HBS，大齿轮齿面硬度小于350HBS，传递动力时 。 A. 小齿轮齿面最大接触应力较大 B. 大齿轮齿面最大接触应力较大
C. 两齿轮齿面最大接触应力相等 D. 与齿数、材料有关，不一定哪个大 2. 两对齿轮的工作条件、材料、许用应力均相同，这两对齿轮的 。 A. 接触强度和弯曲强度均相同 B. 接触强度和弯曲强度均不同 C. 接触强度不同和弯曲强度相同 D. 接触强度相同和弯曲强度不同
3. 在确定齿轮传动中大小齿轮的宽度时，常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮稍宽一些， 目的是 。 A. 使小齿轮的弯曲强度比大齿轮的高一些 B. 便于安装，保证接触线长度 C. 使传动平稳，提高效率 D. 使小齿轮每个齿啮合次数 4. 高速重载闭式齿轮传动中的主要失效形式为 。
A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 5. 中、小功率闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 。
A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 齿面胶合 6. 下列措施中，不利于减轻和防止齿面点蚀发生的是 。
A. 提高齿面硬度 B. 采用粘度低的润滑油 C. 降低齿面粗糙度 C. 采用较大变位系数 7. 齿轮传动中，轮齿疲劳点蚀，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 8. 齿轮传动中，齿面接触应力的变化特征可简化为 变应力。
A. 对称循环变应力 B. 脉动循环变应力 C. 静应力 D. 不稳定变应力 9. 一对标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮材料、热处理及齿面硬度均相同，则有 。
A. ?F1??F2 B. ?F1??F2 C. ?F1??F2 D. ?F1??F2
10. 两个标准直齿圆柱齿轮，轮1的模数m1=5 mm，齿数z1=30；轮2的摸数m2= 3mm，齿数z1=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积YF1YSa1 YF2YSa2。
A. ? B. > C. = D. <
11. 齿轮传动强度计算中，引入的动载系数Kv是考虑 。
A. 载荷沿齿宽方向分布不均的影响系数
B. 齿轮传动本身的啮合误差引起的内部动力过载的影响系数 C. 由于齿轮啮合中原动机引起的动力过载的影响系统 D. 由于齿轮啮合中工作机引起的动力过载的影响系统
12. 计算齿轮传动强度时，齿轮的许用应力与 没有关系。
A. 材料硬度 B. 应力循环次数 C. 安全系数 D. 齿形系数
13. 齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将 ，弯曲强度将 。
A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 无法判明变动情况 14. 斜齿圆柱齿轮的齿形系数和相同齿数直齿园柱齿轮相比是 。
A. 相等 B. 较大 C. 较小 D. 视实际工作条件可能性大也可能小 15. 齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力 。
A. ?H1??H2 B. ?H1??H2 C. ?H1??H2 D. 不能判明大小关系
16. 齿轮传动中，保证齿根弯曲应力?F???F?，主要是为了避免齿轮的 失效。
A. 轮齿折断 B. 齿面磨损 C. 齿面胶合 D. 齿面点蚀。 17. 提高齿轮传动抗点蚀能力的一个重要措施是 。
A. 提高齿面硬度 B. 降低润滑油粘度 C. 减小分度圆直径 D. 减少齿数 18. 在齿轮传动中，为减少动载，一个可以采取的措施是 。 A. 改用好材料 B. 提高齿轮制造精度 C. 降低润滑油粘度 D. 加大模数
19. 设计开式齿轮传动时，常将计算出的模数加大5～10％，这主要考虑轮齿 的影响。
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A. 疲劳点蚀 B. 胶合 C. 磨粒磨损 D. 受冲击载荷 20. 在蜗杆传动中，引进蜗杆直径系数q的目的是 。 A. 便于蜗杆尺寸的计算 B. 容易实现蜗杆传动中心距的标准化 C. 提高蜗杆传动的效率 D. 减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化 21. 计算蜗杆传动比时，公式 是错误的。
A. i??1?2 B. i?n1n2 C. i?d2d1 D. i?z2z1 22. 在润滑良好的条件下，为了提高蜗杆传动的啮合效率，可采用 。 A. 单头蜗杆 B. 多头蜗杆 C. 较高的转速n1 D. 大直径系数蜗杆 23. 阿基米德蜗杆的 模数为标准数值。
A. 法向 B. 端面 C. 轴向 D. 径向
24. 在蜗杆传动中，当需要自锁时，应保证蜗杆导程角? 当量摩擦角?。 A. 小于 B. 大于 C. 小于等于 D. 大于等于
25. 在蜗杆传动中，其强度计算主要是针对 来进行的。 A. 蜗杆螺旋齿 B. 蜗轮轮齿 C. 蜗杆螺旋齿和蜗轮轮齿 D. 蜗轮齿圈 26. 闭式蜗杆传动的主要失效形式是 。 A. 齿面胶合或齿面疲劳点蚀 B. 齿面疲劳点蚀或轮齿折断 C. 齿面磨损或齿面胶合 D. 齿面磨损或轮齿折断
27. 在蜗杆传动中，轮齿承载能力的计算主要是针对 来进行的。
A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度 B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度
28. 对于一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料的主要依据是 。 A. 齿面滑动速度 B. 蜗杆传动效率 C. 配对蜗杆的齿面硬度 D. 蜗杆传动的载荷大小
29. 蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其 。
A. 强度高 B. 减摩耐磨性好 C. 加工性能好 D. 价格便宜
30. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的 。
A. 模数 B. 蜗杆螺旋线升角 C. 蜗杆直径系数 D. 蜗杆头数 31. 滑动速度Vs>12m/s的重要蜗杆传动，通常应该采用 做蜗轮齿圈材料。
A. ZQSnl0-1 B. 45钢淬火 C. HT200 D. 20Cr渗碳淬火
二、判断题
32. 齿轮分为软齿面齿轮和硬齿面齿轮，其界限值是硬度为350HBS。 【 】 33. 齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸通常是由强度计算得到。 【 】 34. 一对直齿圆柱齿轮传动，在齿顶到齿根各点接触时，齿面的法向力Fn是相同的。 【 】 35. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面磨粒磨损。 【 】 36. 润滑良好的闭式软齿面齿轮，齿面点蚀失效不是设计中考虑的主要失效方式。 【 】 37. 齿轮传动中，若材料不同，则小齿轮和大齿轮的接触应力亦不同。 【 】 38. 其他条件相同时，齿宽系数φd越大，则齿面上的载荷分布越不均匀。 【 】 39. 在一对标准圆柱齿轮传动中，由于模数相同，所以两轮轮齿的弯曲强度也相同。 【 】 40. 在中心距a不变的情况下，提高一对齿轮接触疲劳强度的有效方法是加大模数。 【 】 41. 在闭式齿轮传动中，一对软齿面齿轮的齿数一般应互为质数。 【 】 42. 计算直齿锥齿轮强度，通常把锥齿轮传动转化为齿宽中点处的一对当量直齿圆柱齿轮来处理。 【 】 43. 直齿圆柱齿轮传动的接触强度计算式是以节点啮合为依据推导出来的。 【 】 44. 蜗杆传动的失效形式主要是蜗轮轮齿折断。 【 】 45. 计算蜗杆传动啮合效率时，蜗杆和蜗轮齿面间的当量摩擦系数可根据两者的相对滑动速度选取。【 】 46. 如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使蜗杆传动效率降低，蜗杆刚度提高。 【 】 47. 一对圆柱齿轮接触强度不够时，应增大模数；弯曲强度不够时，应加大分度圆直径。 【 】 48. 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算主要是为了防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化。 【 】
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三、填空题
49. 齿轮的主要失效形式有________、__________、_________、________、_________。
50. 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是__________；闭式硬齿面齿轮的主要失形式是__________。 51. 齿轮传动计算时，计算载荷系数K中的Kv是______系数，影响Kv大小的两个主要因素是 。 52. 齿轮传动点蚀主要发生在__________处，其原因是______ _____________________。
53. 对啮合的齿轮，若两轮材料、热处理及许用应力相同，而齿数不同，则两齿轮的强度大小是：大齿轮的弯曲强度____于小齿轮的弯曲强度；大齿轮的接触强度______于小齿轮的接触强度。
54. 闭式软齿面齿轮传动，一般应按 强度进行设计，然后再校核 强度。 55. 在齿轮传动中，将齿轮进行齿顶修缘的目的是 ，将齿轮加工成鼓形齿的目的是 。
56. 推导一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算式时，将轮齿看作 ，并假定全部载荷集中作用于 。
57. 在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽 大齿轮齿宽，在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取 。
58. 对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向 。 59. 斜齿轮的螺旋角β过大会使斜齿轮的 过大，过小又显示不出斜齿轮的优点。
60. 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以 的当量圆柱齿轮为计算基础的。 61. 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下，齿数适当取多，其目
的是 。 62. 在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越 ，自锁性越 。一般蜗杆头数常取 。 63. 在蜗杆传动中，已知作用在蜗杆上的轴向力Fa1=1800N，圆周力Ft1=880N，因此作用在蜗杆上的轴向
力Fa1? N，圆周力Ft2? N。
64. 蜗杆传动热平衡计算的目的是防止 而产生齿面 失效。 65. 蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而 。 66. 蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越 。
67. 增加蜗杆头数，可以 传动效率，但蜗杆头数太多，将会给 带来困难。 68. 蜗杆传动的蜗轮轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其 。 69. 普通圆柱蜗杆传动的标准模数是指 平面上的模数。 70. 蜗轮材料通常根据 选择。
四、分析题
71. 试画出题71图所示齿轮传动中各齿轮所受的力（用受力图表示出各力的作用位置与方向）。
n3433124IIIIn11II2主动题71图
III题72图
III
72. 某二级斜齿圆柱齿轮传动中，齿轮1为主动轮，齿轮3的螺旋线方向和转动方向如题图所示。为了使Ⅱ轴的轴承上所承受的轴向力抵消一部分，试在图上解答下列问题： （1）确定各齿轮的螺旋线方向。
（2）标出齿轮2和齿轮3所受的轴向力和圆周力方向。
73. 题图73图所示为圆锥圆柱齿轮传动装置。齿轮1、2为斜齿圆柱齿轮，齿轮1为主动轮。为使轴A上各齿轮的轴向力能相互抵消一部分。试在图中：
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（1）标出每一根轴的转动方向。
（2）标出斜齿轮1、2的螺旋线方向。
（3）另外作图画出作用在斜齿轮2和锥齿轮3上的各分力方向。
题73图
题74图
74. 在题图74所示的二级直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮传动中，齿轮1为运动输入构件，齿轮3的螺旋线方向如图所示。为了使轴II轴承上所受的轴向力抵消一部分，试解答下列问题： （1）画出齿轮1的转动方向。
（2）画出齿轮2所受轴向力Fa2和圆周力Ft2的方向； （2）画出齿轮3所受轴向力Fa3和圆周力Ft3的方向； （3）画出斜齿轮4的螺旋线方向。
75. 题75图为斜齿圆柱齿轮传动—蜗杆传动组成的传动装置。其动力由I轴输入，蜗轮4为右旋。试解答下列问题：
（1）为使蜗轮4按图示n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；
（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向； （3）画出齿轮1和蜗轮4所受圆周力Ft1、Ft4和轴向力Fa1、Fa4的方向。
76. 题76图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮4的转向。为使中间轴上的轴向力抵消一部分，试在图中画出蜗轮2的螺旋线方向和蜗杆1的转向。
4 输出轴n4n4III22II43I131题75图
题76图
77. 在题77图所示两级蜗杆减速传动装置中，解答下列问题： （1）确定图中各轴的回转方向； （2）蜗轮的螺旋线方向；
（3）标出各蜗杆、蜗轮所受各分力的作用位置及方向。
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右旋蜗杆（主动）41n132
题77图
题78图
78. 题78图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。 （1）若小圆柱齿轮主动，请画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。
（2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？
（3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？ 79. 题79图所示的二级斜齿圆柱的齿轮减速器。已知：电动机功率P=3KW，转速n=970r/min；高速级mnl=2mm，Z1=25，Z2-=53，?1?13?；低速级mn3=3mm，Z3=22，Z4-=50。试求： （1）为使轴II上的轴承所承受的轴向力较小，确定低速级齿轮3. 4的螺旋线方向； （2）绘出纸速级齿轮3、4在啮合点处所受各力的方向； （3）齿轮3的螺旋角?3取多大值时才能使轴II上所受轴向力相互抵消？（计算时不考虑磨擦损失）提示：斜齿轮端面分度圆直径d1?Z1mn1/cos?1
n113IIIIII4 题79图
五、计算与设计题
80. 某标准直齿圆柱齿轮传动的模数m=5mm，小、大齿轮的齿数分别为Z1=21、Z2=73，小、大齿轮的应力校正系数分别为Ysa1=1.56、Ysa2=1.76，小、大齿轮的齿形系数分别为YFa1=2.76、YFa2=2.23，小、大齿轮的许用弯曲应力分别为[σF]1=314 N/mm2、[σF]2=286N/mm2，并算得小齿轮的齿根弯曲应力σF1=306 N/mm2，试问：哪一个齿轮的弯曲疲劳强度大？为什么？
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81. 设计小型航空发动机中的斜齿圆柱齿轮传动。已知该传动传递的功率P1?130 kW，传动比为
i12?3.17小齿轮齿数z1?23，小齿轮转速为n1?11640 r/min。该传动的预期工作寿命Lh?5000 h，小齿轮作悬臂布置，工作情况系数KA=1.25。
82. 试设计一单级蜗杆减速器，其传递功率P1=8.5kW，主动轴转速n1=1460r/min，传动比i=20，载荷平稳，
单向工作，长期连续运转，润滑情况良好，工作寿命Lh=15000h。
六、分析与思考题
83. 闭式齿轮传动和开式齿轮传动的失效形式有那些不同？ 84. 齿轮传动中为何两轮齿面要有一定的硬度差？
85. 对于作双向传动的齿轮来说，它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性？在做强度计算时应怎样考虑？
86. 要提高轮齿的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有那些可能的措施？ 87. 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗轮能否作为主动件？为什么？
88. 为何普通圆柱蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的强度？用碳钢和合金钢制造蜗轮有何不利？
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