12-5在设计软齿面齿轮传动时,为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30～50HBS? 12-6试说明选择齿轮精度等级的原则.如何根据具体情况进行合理选择?
12-7试分析润滑状况对齿轮传动性能和强度的影响.如何选择齿轮传动的润滑方式和润滑剂? 12-8试说明锥齿轮强度计算方法及其齿宽中点处的当量圆柱齿轮为计算基础的原因及合理性. 12-9在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?
12-10根据齿轮啮合原理,渐开线齿轮传动可以实现瞬时传动比不变,为什么齿轮啮合过程中还会产生内部附加动载荷?动载荷系数Kv反映了哪些产生动载荷的影响因素?如何减小作用在轮齿上的内部附加动载荷?
12-11设计齿轮传动时,若大、小齿轮的疲劳极限值相同,这时它们的许用应力是否相同?为什么? 12-12现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动,A对参数为:模数m=4mm,齿数z1=20,z2=45,齿宽b=60mm.两对齿轮精度为8级,小齿轮转速均为1450r/min,其它条件分别相同.试比较两对齿轮接触强度及抗弯强度的高低.
12-13在两级直齿圆柱齿轮减速器设计中,如发现低速级的大齿轮直径比高速级大齿轮直径大的多,为使两级齿轮传动均能浸油润滑,在不改变齿轮材料和硬度前提下,试问两级传动比及齿宽系数应如何调整?
12-14在图示的齿轮传动中,已知动力从齿轮1输入,齿轮3输出,齿轮1为右旋齿轮,其转向如图所示.试:
(1)标出齿轮2和3的转向及轮齿的旋向.
(2)标出各齿轮在啮合点处所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向. (3)说明中间轮2齿面接触应力和齿根弯曲应力的变化特性.
12-14 12-15
12-15在图示的正交标准直齿锥齿轮传动中,已知,模数m=3mm,齿数z1=24,z2=55,齿宽b=30mm,锥齿轮1为主动轮,其传递的功率P1=2KW,转速n1=160r/min,转向如图所示.试确定:
(1)齿轮2的转向.
(2)齿轮1和2在啮合点处所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向和大小.
12-16在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,已知:Ⅰ轴为输入轴,输入功率P1=10KW,转速n1=1450r/min,转向如图所示,Ⅲ轴为输出轴;高速级齿轮参数为:模数mn1=3mm,齿数z1=21,z2=52,螺旋角β1=12°7′43″,齿轮1的轮齿为右旋;低速级齿轮参数为:模数mn3=5mm,齿数z3=27,z4=54;齿轮啮合效率η1=0.98,滚动轴承效率η2=0.99.试解答:
(1)确定齿轮2、3和4的轮齿旋向,要求使Ⅱ轴上2和3齿轮的轴向力相互抵消一部分以减轻轴承所受的载荷.
(2)欲使Ⅱ轴上齿轮2和齿轮3的轴向力完全抵消,求齿轮3的螺旋角β3应为多少. (3)在图中标出各轴转向,并求出各轴所受转矩的大小.
(3) 标出各齿轮在啮合点处所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向,并求出各力的大小.
题12-16图 题12-17图 1、2、3、4-齿轮 1、2、3、4-齿轮
12-17在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,已知:动力从Ⅰ轴输入 ,Ⅲ轴为输出轴,其转动方向如图所示,齿轮4的轮齿旋向为右旋.试解答: (1)标出输入轴Ⅰ和中间轴Ⅱ的转向.
(2)确定并标出齿轮1、2和3的轮齿旋向,要求使轴Ⅱ上所受轴向力尽可能小. (3)标出各齿轮在啮合点处所受各分力的方向. (4)画出Ⅱ轴联同齿轮2和3一体的空间受力图. 三、设计计算题
12-1有一通用机械上用的闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=20,齿数比u=3,模数m=6mm,齿宽b1=125mm,b2=120mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮用45钢调质255HBS,大齿轮用45钢正火200HBS;齿轮在轴上相对两轴承对称布置,传动功率P1=22KW,转速n1=730r/min,单向装动,原动机为电动机,工作机载荷由中等振动,两半制工作,使用寿命12年.试校核该齿轮传动的强度.
12-2有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=32,z2=108,中心距a=210mm,齿宽b1=75mm,b2=70mm,小齿轮材料为38SiMnMo调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS,齿轮制造精度7级;齿轮相对两支承非对称布置,但轴的刚性较大,单向转动,转速n1=1450r/min,载荷平稳,要求工作寿命th=24000h.试计算该齿轮传动允许传递的最大功率Pmax.
12-3有一正交直齿锥齿轮传动,已知:齿数z1=20,z2=40,模数m=3mm,齿数b=20mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮用45钢调质260HBS,大齿轮用45钢正火210HBS;小齿轮悬臂布置.单向转动,转速n1=960r/min,由电动机驱动,工作机载荷平稳,要求工作寿命24000h,试计算该齿轮传动所允许传递的最大功率Pmax. 12-4有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:模数m=4mm,齿数z1=20,z2=60,齿宽b1=45mm,b2=40mm,变位系数X1=0.1,X2=0,齿轮制造精度7级,大、小齿轮均为45钢表面淬火50HRC;要求传递功率P1=12KW,单向转动,转速n1=100r/min,若载荷系数按K=1.3计,试按弯曲疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命.
12-5设计图示卷扬机用闭式二级直齿圆柱齿轮减速器中的告高速齿轮传动.已知:传递功率P1=7.5KW,转速n1=960r/min,高速传动比i=3.5,每天工作8h,使用寿命15年.
12-6设计图示带式运输机传动系统中的开式齿轮传动.已知:开式小齿轮传递功率P1=4KW, 转速n1=180r/min,传动比i=3,单向转动,载荷平稳,平均每天工作4h,使用寿命15年.
12-5 12-6
12-7设计一闭式直齿圆柱齿轮传动.已知:功率变化情况如图所示,th为齿轮总工作时间,P=20KW,小齿轮转速n1=1000r/min,传动比i=3,齿轮相对两轴承对称布置.电动机驱动,工作有中等振动,传动不逆转,平均每天工作2h,使用寿命10年.
12-7
第十三章 蜗杆传动
一、 选择题
13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动. (1)平行 (2)相交 (3)垂直交错 13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件. (1)蜗杆 (2)蜗轮 (3)蜗杆或蜗轮都可以 13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____. (1)圆柱蜗杆 (2)环面蜗杆 (3)锥蜗杆
13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低. (1)阿基米德蜗杆 (2)渐开线蜗杆 (3)法向直廓蜗杆 13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值. (1)法向 (2)端面 (3)轴向
13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角. (1)小于 (2)大于 (3)等于
13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆.
(1)单头,小导程角 (2)单头,大导程角 (3)多头,小导程角 (4)多头,大导程角 13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____.
(1)传动效率提高,蜗杆刚度降低 (2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高 (3)传动效率和蜗杆刚度都提高 (4)传动效率和蜗杆刚度都降低
13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____.
(1)传动效率提高,滑动速度降低 (2)传动效率降低,滑动速度提高 (3)传动效率和滑动速度都提高 (4)传动效率和滑动速度都降低
13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的. (1)i=ω1/ω2 (2)i=n1/n2 (3)i=d2/d1 (4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____.
(1)mt1=mt2, αt1=αt2, γ+β=90° (2)mn1=mn2, αn1=αn2, γ=β (3)mx1=mt2, αx=αt2, γ+β=90° (4) mx1=mt2, αx=αt2, γ=β
13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值.
(1)涡轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径 13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___.
(1)仅对蜗杆进行变位 (2)仅对蜗轮进行变位 (3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位 13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___. (1)分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___. (1) 分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的.
(1)一组 (2)二组 (3)三组 (4)四组
13-17 蜗杆传动的失效形式和齿轮传动相类似,其中___最易发生. (1)点蚀和磨损 (2)胶合和磨损 (3)轮齿折断和塑性变形 13-18 蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对___来进行的.
(1)蜗杆齿面接触强度和涡轮齿根抗弯强度 (2)涡轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 (3)蜗杆齿面接触强度和抗弯强度 (4)涡轮齿面接触强度和抗弯强度
11-19 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了___.
(1)防止润滑油受热膨胀后外溢,造成环境污染 (2)防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化 (3)防止涡轮材料在高温下力学性能下降 (4)防止蜗杆蜗轮发生热变形后,正确啮合受到破坏
二、分析与思考题
13-20 按加工工艺方法不同,圆柱蜗杆有哪些主要类型?各用什么代号表示?
13-21 阿基米德蜗杆和圆弧圆柱蜗杆的轴向齿廓、渐开线蜗杆的端面齿廓及法向直廓蜗杆的法向齿廓分别是什么形状?
13-22 与齿轮传动相比,蜗杆传动有哪些优点?
13-23 查阅资料统计一下,到目前为止,国家标准总局发布了哪些有关蜗杆传动的国家标准?查阅GB10089—88,了解圆柱蜗杆、涡轮的精度.
13-24 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°的齿轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮? 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°,分度圆直径d=40mm,头数z=2的右旋蜗轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮?为什么?