V.1成都航院科研项目责任书李斌.doc

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1、模块 七一、填空1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是 齿面磨损 和 轮齿折断;闭式齿轮传动的主要失效形式是 齿面点蚀 和 轮齿折断;闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 齿面点蚀;闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 轮齿折断。2、对于闭式软齿面齿轮传动,按 弯曲疲劳 强度进行校核,这时影响齿轮强度的最主要几何参数是 直径(或中心距)。3、对于开式齿轮传动,通常只按 弯曲疲劳 强度计算。这时影响齿轮强度的主要几何参数是 模数。4、对软齿面(硬度350 HBS)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 调质处理,大齿轮 正火处理。 5、一对减速齿轮传动,若保持两轮分度圆的直径

2、不变,减少齿数并增大模数,其齿面接触应力将 不变。6、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 高;两齿轮的接触疲劳强度 相等。7、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 斜齿圆柱齿轮 传动,承载能力最低的是 直齿圆锥齿轮 传动。8、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的圆周速度选择。闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据 传递功率 确定。二、选择1、对于软齿面的闭式齿轮传动,其主要失效形式为(C)。A轮齿疲劳折断;B齿面磨损;C齿面疲劳点蚀;D齿面胶合。2、高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能

3、出现的失效形式为(D)。A轮齿疲劳折断;B齿面磨损;C齿面疲劳点蚀;D齿面胶合。3、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在(D)。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。4、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(B)。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。5、一对标准直齿圆柱齿轮,zl = 21,z2 = 63,则这对齿轮的弯曲应力(C)。A. ;B. ;C. = ;D. 。6、对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般(D)。A先按接触强度设计,再校核弯曲强度;B只需按接触强

4、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、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)。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。8、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(C)。A增大;B减小;C保持不变;D略有减小。9、在下面的各种方法中,(A)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b ;D增大齿数以增大d。10、在下面的各种方法中,(B)不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。A直径不变增大模

5、数 ;B齿轮负变位;C由调质改为淬火;D适当增加齿宽。11、为提高齿轮传动的接触疲劳强度,可采取的方法是:(B)。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。12、圆柱齿轮传动的中心距不变,减小模数、增加齿数,可以(C)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。13、在以下几种工况中,(A)齿轮传动的齿宽系数d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14、对于齿面硬度350 HBS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(C)。A小齿轮淬火,大齿轮调质 ;B

6、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。15、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(C)。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。16、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(B)。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。17、选择齿轮的精度等级时主要依据(D)。A传动功率;B载荷性质;C使用寿命;D圆周速度。三、简答(参考答案从略)1、开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同?设计准则各是什么?其设计准则

7、针对的失效形式各是什?2、齿轮的齿根弯曲疲劳裂纹发生在危险截面轮齿的那一边?为什么?为提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力,可采取哪些措施?3、齿面点蚀首先发生在什么部位?为什么?防止点蚀可采取哪些措施?4、齿轮传动设计中,为什么引入动载系数Kv?减小动载荷的措施有哪些?5、一对齿轮传动,如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易出现疲劳点蚀?哪个轮齿不易出现弯曲疲劳折断?理由如何?6、齿轮传动设计过程中,在确定小齿轮的齿数z1和模数m时,要考虑哪些因素?四、分析与计算1、试设计两级减速器中的低速级直齿轮传动。已知:用电动机驱动,载荷有中等冲击,齿轮相对于支承位置不对称,单向运转,传递功率P10 kW,低速级主

8、动轮转速nl400rmin,传动比i3.5。 解 (1)选择材料,确定许用应力由表7-1,小轮选用45钢,调质,硬度为220 HBS,大轮选用45钢,正火,硬度为190 HBS。由图7-10c和图7-12c分别查得: Hlim1=555 MPa Hlim2=530 MPa Flim1=190 MPa Flim2=180 MPa 由表7-8查得SH=1.1, SF=1.4,故 , , 因硬度小于350 HBS,属软齿面,按接触强度设计,再校核弯曲强度。(2)按接触强度设计计算中心距: 取H = H2=481 MPa 小轮转矩 取齿宽系数a=0.4,iu=3.5由于原动机为电动机,中等冲击,支承不

9、对称布置,故选8级精度。由表7-5选K=1.5。将以上数据代入,得初算中心距ac=223.7mm(3)确定基本参数,计算主要尺寸 选择齿数取z1=20,则z2=u,z1=3.520=70 确定模数由公式a = m(z1+z2)/ 2可得:m= 4.98查标准模数,取m=5 确定中心距 a = m(z1+z2)/ 2=5(20+70)/2=225 mm 计算齿宽 b=aa=0.4225=90 mm为补偿两轮轴向尺寸误差,取b1=95 mm,b2=90 mm 计算齿轮几何尺寸(此处从略)(4)校核弯曲强度按z1=20,z2=70由表7-9查得YFS1=4.34、YFS2=3.9,代入上式得:F1=

10、68.8MPaF1,安全F2=61.8MPaF2,安全(5)设计齿轮结构,绘制齿轮工作图。(略)2、设计一对闭式斜齿圆柱齿轮传动。已知:用单缸内燃机驱动,载荷平稳,双向传动,齿轮相对于支承位置对称,要求结构紧凑。传递功率P12 kW,低速级主动轮转速nl350 rmin,传动比i3。 解:(1)选择材料,确定许用应力由表7-1,两轮均选用20CrMnTi,渗碳淬火,小轮硬度为59 HRC,大轮56 HRC。由图7-10d和图7-12d分别查得: Hlim1=1440 MPa Hlim2=1360 MPa Flim1=370 MPa Flim2=360 MPa 由表7-8查得SH=1.3, SF

11、=1.6,故因硬度大于350HBS,属硬齿面,按弯曲强度设计,再校核接触强度。(2)按弯曲强度设计计算法向模数:1)由于原动机为单缸内燃机,载荷平稳,支承对称布置,故选8级精度。由表7-5选K=1.6。2)小轮转矩3)取齿宽系数a=0.44)初选螺旋角=155)取z1=20,iu=3,z2=uz1=320=60。当量齿数: zv1=22.19 zv2=66.57由表7-9查得YFS1=4.3、YFS2=4,比较YFS/FYFS1/F1=4.3/162=0.0265YFS2/F2=4/158=0.0253YFS1/F1的数值大,将该值与上述各值代入式中,得:查标准模数,取mn=4 mm(3)确定基本参数,计算主要尺寸1)试算中心距,由表13-3中公式a = mn(z1+z2)/ 2 cos得: ac=165.6 mm,圆整取a=168 mm2)修正螺旋角 螺旋角在825之间,可用。3)计算齿宽 b=aa=0.4168=68 mm为补偿两轮轴向尺寸误差,取b1=72 mm,b2=68 mm4)计算齿轮几何尺寸(按表13-3计算,此处从略)(4)校核接触强度所以安全。(5)设计齿轮结构,绘制齿轮工作图。(略)

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