机械设计基础2练习题--齿轮传动

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

一、选择题

1 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 。 （1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）齿面磨损 （4）齿面胶合 2 在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式是 。 （1）轮齿折断 （2）齿面点蚀 （3）齿面胶合 （4）塑性变形 3 对齿轮轮齿材料的性能的基本要求是 。 （1）齿面要硬、齿芯要韧 （2）齿面要硬、齿芯要脆 （3）齿面要软、齿芯要脆 （4）齿面要软、齿芯要韧

4 对于一对材料相同的软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是 。 （1）小齿轮淬火、大齿轮调质 （2）小齿轮淬火、大齿轮正火 （3）小齿轮正火、大齿轮调质 （4）小齿轮调质、大齿轮正火 5 提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用 的方法。

（1）采用闭式传动 （2）加大传动的中心距 （3）提高齿面硬度 （4）减小齿轮齿数，增大齿轮模数 6 直齿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。 （1）小端 （2）大端 （3）齿宽中点处

7 直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数，则可以 。 （1）提高齿轮的接触强度 （2）提高轮齿的弯曲强度 （3）弯曲和接触强度均不变 （4）弯曲与接触强度均可提高

8圆柱齿轮设计时，通常使小齿轮比大齿轮宽5—10mm，其主要原因是 。 （1）为使小齿轮强度比大齿轮大些 （2）为使两齿轮强度大致相等 （3）为传动平稳，提高效率 （4）为便于安装，保证接触线承载宽度 9 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为 。

（1）按齿根弯曲强度设计，后校核齿面接触强度 （2）按齿面接触强度设计，后校核齿根弯曲强度 （3）按齿面磨损进行设计 （4）按齿面胶合进行设计 10 下列措施中， 不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。

（1）减轻加工损伤 （2）减小齿面粗糙度值 （3）表面强化处理 （4）减小齿根过渡圆角半径 11 对于齿面硬度大于350HBS的钢制齿轮，其加工的工艺过程一般为 。 （1）加工齿坯—— 淬火——切齿——磨齿 （2）加工齿坯—— 切齿——磨齿——淬火 （3）加工齿坯—— 切齿——淬火——磨齿

1

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

（4）加工齿坯—— 淬火——磨齿——切齿

12 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数YFa和应力校正系数YSa应按 查图表。 （1）实际齿数 （2）当量齿数 （3）不发生根切的最少齿数

13齿轮传动中，齿间载荷分配不匀，除与轮齿变形有关外，还主要与 有关。 （1）齿面粗糙度 （2）润滑油粘度 （3）齿轮制造精度 14斜齿轮和圆锥齿轮强度计算中的齿形系数YFa应按 查图表。 （1）实际齿数 （2）当量齿数 （3）不发生根切的最少齿数 15开式圆柱齿轮传动，主要失效形式为 。

（1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）齿面磨损 （4）齿面塑性变形 16 标准直齿圆柱齿轮传动，轮齿弯曲强度计算中的齿形系数由 决定。 （1）模数 （2）中心距 （3）齿宽 （4）齿数

17 对于硬度小于HB350的一对齿轮传动，当采用同样材料制造时，一般采用 的热处理。 （1）小齿轮淬火，大齿轮调质 （2）小齿轮调质，大齿轮正火 （3）小齿轮正火，大齿轮正火 （4）小齿轮调质，大齿轮淬火

18 齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数 采用软齿面齿轮时齿宽系数；齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。 （1）大于 （2）小于 （3）等于 19 一对斜齿圆柱齿轮传动中， 的计算值不应圆整。

（1）分度圆直径 （2）齿轮宽度 （3）中心距 （4）齿数 20 齿轮因塑性变形而失效最可能出现在 齿轮传动中。

（1）高速轻载的闭式硬齿面 （2）低速重载的闭式软件软齿面 （3）润滑油粘度较高的硬齿面 21 磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑 的影响。

（1）齿面点蚀 （2）齿面塑性变形 （3）磨损 （4）齿面胶合

22 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的大小关系是 。

（1）?H1??H2 （2）?H1??H2 （3）?H1??H2 23 为了有效提高齿面接触强度，可 。 （1）保持分度圆直径不变而增大模数

2

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

（2）增大分度圆直径 （3）保持分度圆直径不变而增加齿数

24 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，齿数宜适当取多些。其目的是 。

（1）提高轮齿的抗弯强度 （2）提高齿面的接触强度 （3）提高传动平稳性 25 设计开式齿轮传动时，在保证不根切的情况下，宜取较少齿数。其目的是 。

（1）增大重合度，提高传动平稳性 （2）增大模数，提高轮齿的抗弯强度 （3）提高齿面接触强度 26 设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角一般在8?~20?范围内选取，螺旋角太大会引起 。 （1）啮合不良 （2）制造困难 （3）轴向力大 （4）传动平稳性下降

27 由于轮齿破坏比点蚀破坏更具有严重的后果，所以通常设计齿轮时，抗变强度的安全系数应 接触强度的安全系数。

（1）大于 （2）等于 （3）小于 二、分析与计算题

1 一对标准直齿圆柱齿轮传动参数见表。

1）哪个齿轮易疲劳点蚀？哪个齿轮易弯曲疲劳折断？ 2）齿宽系数?d等于多少？ 齿轮 1 2 模数m/mm 3 3 齿数z 17 45 齿宽b/mm 60 55 YFa 2.97 2.35 YSa 1.52 1.68 [σF]/MPa 390 370 [σH]/MPa 500 470 2 如图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器和一对开式圆锥齿轮所组成的传动系统。已知：动力由轴Ⅰ输入，转动方向如图，为使轴Ⅱ和轴Ⅲ的轴向力尽可能小，试确定减速器中各斜齿轮的轮齿旋向，并画出各对齿轮在啮合处的各分力的受力方向。

3

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

3 某开式渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知：模数m?5mm，齿宽系数?d?0.8，传动比i?3，齿宽

b1?85mm，b2?80mm，

YFa1YSa1YY?0.023，Fa2Sa2?0.019，K?1.5，T1?500Nmm。试校核

[?F]1[?F]2该对齿轮传动能否满足齿根弯曲强度。 附弯曲强度校核公式：?F?2KT1YFaYSa?[?F] bd1m4 图示两个传动方案，哪个合理？说明理由。

5 图示两个传动方案，哪个合理？说明理由。

4

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

6图示为混料碾子的传动系统展开图，其传动由两级圆柱齿轮减速器和开式直齿圆锥齿轮组成，各对齿轮的材料及硬度如表。试说明各对齿轮的主要失效形式，并说明每对齿轮按什么强度设计，按什么强度校核（公式不必写出）？

齿轮副 Ⅰ 齿轮号 1 2 材料 40Cr 40Cr 45 45 45 HT200

齿面硬度 50HRC 45HRC 220HB 190HB 220HB 180HB Ⅱ 3 4 Ⅲ 5 6

7在如图所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轴输出，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Ⅱ轴上所受的轴向力尽可能小； （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和齿轮3一体的空间受力图。

8图示二级斜齿圆柱齿轮减速器和一对开式直齿锥齿轮所组成的传动系统。已知动力由Ⅰ轴输入，转动方向如图示。为使Ⅱ轴和Ⅲ轴上的轴向力尽可能小，试确定图中各斜齿轮的轮齿旋向，并标出各轮在啮合点处所受切向力、径向力、轴向力的方向。

5

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

9说已知直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮减速器的布置和转向如图所示，欲使中间轴Ⅱ上的轴向力尽可能小，试画出作用在斜齿轮3、4和锥齿轮1、2上的切向力、径向力、轴向力的方向。

三、简答题

1．齿轮传动常见的失效形式有哪些？各种失效形式常在何种情况下发生？ 失效形式:轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。

当齿根弯曲应力过大或突然过载、冲击载荷等易产生折断。在闭式传动中，若接触应力过大，齿轮工作一段时间后会出现点蚀。齿面磨损是由于齿面间的灰尘、 硬屑粒等引起的。齿面胶合是在高速、重载传动中，高温、高压使两接触面熔粘 在一起而产生的。塑性变形是在重载情况下产生的。

2．通常齿轮所采用的材料有哪些？热处理方法又是什么？ 锻钢 铸钢

6

机械设计基础2各章练习题（齿轮传动）

3．闭式和开式齿轮传动的主要失效形式和计算准则分别是什么？

4．什么是软齿面、硬齿面齿轮？45钢若要获得软齿面齿轮一般通过什么热处理方法？20CrMnTi若要获得硬齿面又是通过什么热处理方法？

5．20Cr和40Cr分别用作齿轮材料时，一般常进行什么热处理？分别应用于什么场合？ 6．分别通过什么热处理方法能使45钢制齿轮齿面硬度达到50HRC和230HBW？

7．影响齿轮传动齿面接触疲劳强度的主要因素有哪些？影响齿根弯曲疲劳强度的因素有哪些？ 8．有一闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动机构，在使用过程中发现接触强度不够，试提出相应改进措施。 9．两级圆柱齿轮传动中，若有一级为斜齿另一级为直齿，试问斜齿圆柱齿轮一般应置于高速级还是低速级？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动中，锥齿轮应置于高速级还是低速级？为什么？ 10．齿轮主要有哪几种结构形式？设计中如何选择？

7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cdq7.html