第十章齿轮传动教案
第十章齿轮传动授课时间：第8-9 周
第十章齿轮传动（7 学时）
一、教学目标及基本要求
1. 了解齿轮的特点、类型及主要参数、齿轮的失效形式、齿轮所用的材料及采用的热处理方法、齿轮传动中的计算载荷、齿轮传动的润滑和效率、齿轮传动的设计准则。
2. 掌握圆柱直齿、斜齿、锥齿轮传动的受力分析，各分力的方向判断。
3. 掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计，齿轮的结构设计。
二、教学内容
§10-1 概述
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
§10-3 齿轮的材料及其选择原则
§10-4 齿轮传动的计算载荷
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
§10-6 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算
§10-9 变位齿轮传动强度计算概述
§10-10 齿轮的结构设计
§10-11 齿轮传动的润滑
三、教学内容的重点和难点
重点：标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
难点：针对不同的失效形式确定设计准则，不同的失效形式恰当地选用相应的设计数据。四、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题
1
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充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。在教学过程中，注意突出重点，
多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
五、详细教学内容
§10-1 概述
齿轮传动在机械领域中应用范围十分广泛。随着科技的进步，齿轮传动的精度和强度已经
大幅度地提高，据现有文献，齿轮传动的传递功率可达十万千瓦，圆周速度可达300m/s，直径可达152.3m。接下来，我们按照惯例，先来看一下齿轮传动的特点及类型。
一、齿轮传动的特点及类型
1. 齿轮传动的特点：
1）效率高：可高达99％，在常用的机械传动中，其效率最高；
2）结构紧凑：在相同条件下，齿轮传动所需的空间一般较小；
3）工作可靠，寿命长；
4）传动比恒定；
5）传递的功率和圆周速度的范围广。
缺点：1）制造及安装精度要求高、成本高；2）不适宜远距离两轴间的传动等。
2. 类型
按轴的布置：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮）、相交轴齿轮传动（锥齿轮）、交错轴齿轮传动按齿向：直齿、斜齿、人字齿
按齿廓：渐开线、摆线、圆弧
按工作条件：闭式、开式、半开式
按齿面硬度：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）、硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）
3. 基本问题：
2
第十章齿轮传动授课时间：第8-9 周1）传动平稳：即要求瞬时传动比i 恒定。
2）足够的承载能力：即要求在预期的使用期限内不失效。
二、齿轮传动的主要参数
1）模数m
2）传动比i 和齿数比u。
n z d z
主
从＝从
2
i 齿数比：u 1
n z d z
从主主 1
3）中心距 a
4）齿宽 b 和齿宽系数
齿宽系数：
b b
d 或 a
a ，齿宽：
b d d1 或b a a
d
1
大轮齿宽：b2 b （圆整），小轮齿宽：b1 b2 (5～10）mm 如图所示。
三、齿轮的精度等级
国标中对圆柱齿轮和锥齿轮都规定了十二个精度等级，常用5～9 级。根据传动的用途、使用条件和齿轮的圆周速度等选择精度等级。
齿轮精度分为：
第一公差组：－－控制运动的准确性。
第二公差组：－－控制传动的平稳性。
第三公差组：－－控制载荷分布的均匀性。
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
一、失效形式
齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的失效形式有：
1. 轮齿折断：疲劳折断和过载折断（属于静强度破坏）
2．齿面磨损：使轮齿变薄，最后导致轮齿折断。
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3. 齿面点蚀：多发生在轮齿的节线附近靠近齿根的一侧。
注：由于磨损的比点蚀的形成快，故开式传动中见不到点蚀现象。
4．齿面胶合：是在重载条件下产生的粘着磨损现象。分为冷胶和、热胶合
5．塑性变形：是重载软齿面，在摩擦力作用下引起的材料塑性流动。主动轮的轮齿上在节
线处被碾出沟槽，从动轮的轮齿上在节线处被挤出脊棱。
普通闭式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和点蚀
普通开式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和磨粒磨损
二、设计准则
为防止轮齿的疲劳折断，需计算齿根弯曲疲劳强度。为防止齿面点蚀，需计算齿面接触疲
劳强度。对一般工况下的普通齿轮传动，其设计准则为：
1. 闭式传动
软齿面：按齿面接触疲劳强度进行设计计算（确定齿轮的参数和尺寸），然后校核齿根弯曲疲劳强度。硬齿面：按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算（确定齿轮的参数和尺寸），然后校核齿面接触疲劳强度
2. 开式传动：只计算齿根弯曲疲劳强度，适当加大模数（预留磨损量）。
注：对高速重载传动，还应按齿面抗胶合能力进行计算。
§10-3 齿轮的材料及其选择
齿轮材料及其热处理方法的选择，应根据齿轮传动的载荷大小与性质、工作环境条件、结
构尺寸和经济性等多方面的要求来确定。基本的要求是使齿轮具有一定的抗点蚀、抗疲劳折断、抗磨损、抗胶合、抗塑性变形等能力。总之，齿轮材料性能的要求是：齿面硬、芯部韧。
一、常用的齿轮材料
最常用的材料是钢，其次是铸铁，还有非金属材料。
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锻钢：
由于锻钢的力学综合性能好，它是最常用的齿轮材料。常用含碳量为0.15%~0.6% 的碳钢或者合金钢，适用于中小直径的齿轮。
铸钢：直径较大的齿轮采用，其毛坯要进行正火处理以消除残余应力和硬度不均匀的现象。
铸铁：普通灰铸铁的铸造性能和切削性能好、性质较脆，抗点蚀及抗胶合能力强，但是抗
冲击及韧性差，弯曲强度低、常用于低速、轻载、小功率的场合；球墨铸铁的力学性能和抗冲
击性能远高于灰铸铁。
非金属材料：如尼龙、塑料等。适用于高速、轻载、且要求降低噪音的场合。非金属材料
的导热性差，使用时应注意润滑和散热。
齿轮的毛坯：锻造（适用于中、小尺寸的齿轮）、铸造（适用于形状复杂、尺寸大的齿轮）
二、常用的热处理方法
调质、正火：——获得软齿面，强度低，工艺简单。
正火：正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能。强度要求不高和不很重要的齿轮，
可用中碳钢或中碳合金钢正火处理。大直径的齿轮可用铸钢正火处理。
调质：调质后齿面硬度不高，易于跑合，可精切成形，力学综合性能较好。对中速、中等
平稳载荷的齿轮，可采用中碳钢或中碳合金钢调质处理。
整体淬火、表面淬火、表面渗碳淬火、渗氮等：——获得硬齿面，强度高。
整体淬火：整体淬火后再低温回火，这种热处理工艺较简单，但轮齿变形较大，质量不易
保证，心部韧性较低，不适于承受冲击载荷，热处理后必须进行磨齿、研齿等精加工。中碳钢
或中碳合金钢可采用这种热处理。
表面淬火：表面淬火后再低温回火，由于心部韧性高，接触强度高，耐磨性能好，能承受
中等冲击载荷。因为只在表面加热，轮齿变形不大，一般不需要最后磨齿，如果硬化层较深，
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则变形较大，应进行热处理后的精加工。
表面渗碳淬火：表面渗碳淬火的齿轮表面硬度高，接触强度好，耐磨性好，心部韧性好，
能承受较大的冲击载荷，但轮齿变形较大，弯曲强度也较低，载荷较大时渗碳层有剥离的可能，常用低碳钢或低碳合金钢。
即：整体淬火、表面淬火适用于中碳钢；渗碳淬火适用于低碳钢；淬火后需磨齿，工艺较
复杂；渗氮不需要磨齿。
三、齿轮材料选用的基本原则
1. 齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等；
2. 应考虑齿轮的尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺；
3. 钢制软齿面齿轮，小轮的齿面硬度应比大齿轮高30～50HBS 。
4. 硬齿面齿轮传动，两轮的齿面硬度可大致相同，或小轮硬度略高。
§10-4 齿轮传动的计算载荷
在计算齿轮的强度时，要考虑影响齿轮受载的各种因素比较多，所以这里把齿轮传动的计
算载荷单独列出一节来讲。国家标准规定的载荷系数为 4 个系数：使用系数、动载系数、齿间
载荷分配系数和齿向载荷分布系数。
在齿轮的轮齿受力分析中，F n 为轮齿所受的名义法向力。在计算齿轮强度的时候，需要对这个名义法向力进行修正，因为在实际传动中，由于原动机、工作机性能以及齿轮本身的制造
误差都会对法向载荷产生影响，会使法向载荷增大。计算齿轮强度时，将法向载荷乘以一个载
荷系数K。
计算载荷为：
KF
p n
Kp
ca ，
L
p 是沿齿面接触线单位长度上的平均载荷，Nmm ；L 是接触线的长度，mm
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K —载荷系数，K K A KυK K ；
1．使用系数K A
K 是考虑齿轮啮合时，外部邻接装置引起的附加动载荷的影响。外部邻接装置包括有原A
动机、从动轴、联轴器等，由这些装置在运行时对齿轮造成的动载荷，通过长期实践，根据不
同的情况，列出了经验系数。见190 页表10-2。
表格的最左列是载荷状态，，第二列是常用的各种机器，第三列是原动机的形式，根据具体的要求，我们结合该表，查出它的使用系数。
2．动载系数K
υ
这是考虑由于齿轮本身的原因引起的动载荷，也称内部附加动载荷系数。我们知道齿轮在
制造加工的时候，会有一定的制造误差，在装配的时候也会有误差，另外，轮齿受载后也会发
生一定的弹性变形，这些都会引起齿轮在啮合时产生动载荷。为了计入这些动载荷的影响，引
入动载系数K。192 页图10-8 列出了一般齿轮传动的动载系数。根据齿轮的制造精度等级和
υ
齿轮的圆周速度就可以查到相应的动载系数。
可见，影响轮齿啮合过程中产生动载荷的主要因素就是齿轮的制造等级和圆周速度。所以，提高制造精度、减小齿轮直径，以降低圆周速度，都可以减小动载荷。
另外，齿顶修缘可以减小内部附加动载荷。所谓齿顶修缘就是把齿顶的一小部分齿廓曲线
20 的渐开线修整成20 的渐开线。（播放修缘前的轮齿啮合与修缘后的轮齿啮合动画
给学生看）大家看到修缘前后，啮合时的动载荷明显不一样。
但是修缘量一定要控制恰当，修缘量有专门的选择参数，这里不再详述。同学们要记住：
采用齿顶修缘可以减小齿轮啮合时的动载系数。
3．齿间载荷分配系数K
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这是考虑载荷在同时啮合的齿对之间分配不均的系数。
一对相互啮合的齿轮，我们知道，重合度一般是大于 1 的，也就是说，同时进入啮合状态的一般是两对齿或者更多对齿。那么载荷应该分配在这两对齿上。但是，在这两对齿的接触线
上，平均单位载荷并不相等。其中一条接触线上的平均载荷可能会大于另一系接触线上的平均
载荷。所以，进行强度计算时，应该按照平均单位载荷大的值进行计算，因此引入这个齿间载
荷分配系数。可查193 页表10-3。
表中有的第一行第一列K A F t /b，F t / b是指齿宽载荷，齿间载荷分配系数是根据齿轮的
齿宽载荷、精度等级、齿轮的类型（直齿还是斜齿）以及齿轮的表面硬化情况决定的。
表中有两个系数：K H 、K F ，分别表示：按照齿面接触疲劳强度计算时的系数K H 和按照齿根弯曲疲劳强度计算时的系数K F 。有很多教科书上不分这两种情况，直接用K ，因为这两者之间也没有什么区别。
4．齿向载荷分布系数K
是考虑作用在齿面上的载荷沿接触线方向（也是齿宽方向）分布不均的系数。它的影响因
素有：轴的扭转变形、轴承、支座的变形，以及它们在制造及装配的误差等都会造成齿面上载
荷分布不均。
齿向载荷分布系数分为K H 按齿面接触疲劳强度计算时的系数、K F 按齿根弯曲疲劳强度计算时的系数。K H 可根据齿轮在轴上的支承情况、齿轮的精度、齿宽 b 及齿宽系数 d ，在194 页表10-4 中查得。K F 可根据K H 的值、齿宽 b 与齿高h 的比值，在图10-13 中查得。
有哪些方法能够改善载荷沿接触线分布不均的现象呢？
首先，可以采取增大轴、轴承及支承的刚度，尽可能地对称布置轴承来减小它们的变形；
其次，采用鼓形齿。将轮齿沿齿向做成鼓形。我们来对比一下当轴发生弯曲变形时，鼓形
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齿与普通齿上的载荷分布情况。将对比的图放在PPT 上演示。
计算载荷及其中的各个系数的含义就讲完了。下面我们具体来分析标准直齿圆柱齿轮传动
的强度计算，这是本章的重点内容，希望大家集中精力来学习！
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析
用集中作用于分度圆上齿宽中点处的法向力F n 代替轮齿所受的分布力，将F n 分解，得：
切向力：
2T
1
F ；径向力：F r F t tan ；法向力：
t
d
1
F
n
F
t
cos
式中：
d1 －－为小轮的分度圆直径（mm）T1 ——为小轮的名义转矩（N·mm）各个分力方向的确定：
主动轮F的方向与其转向相反；从动轮F t 的方向与其转向相同。
t
外齿轮的径向力F r 的方向指向各自的轮心，内齿轮的径向力由节点背离轮心。
二、齿根弯曲疲劳强度计算
目的：防止轮齿疲劳断裂。强度条件：
F F
为了便于计算：将轮齿简化为悬臂梁，并且认为全部载荷作用于齿顶。
将所受的法向力沿轮齿啮合点的切向与径向分解，法向力：p ca 切向力为：p ca cos ，径向力为：
p ca sin ，是齿顶啮合点处法向力与切向力之间的夹角，它与轮齿的齿形有关。
齿宽b=1，齿根圆齿厚S，齿高h，则齿根弯曲应力：
M p ca cos h 6p ca cos h
F 0 W b 2
S
2 S
6
齿高为齿顶高系数与模数的乘积，正常齿制：，短齿制：0.8
9
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S K S m 齿根圆齿厚为齿厚系数与模数的乘积，分度圆上的齿厚S p
2
m
2
KF KF
KF
n n
t
p Kp
ca
b
L b
cos
（将法向力换成切向力，将接触线长度L 用b 来表示）
所以，
F0
6 p
ca
cos
2
S
h6KF
cos
t
bcos
K
K
m
h
2
m
S
KF
bm
6K
h
K 2 S
cos
cos
6K cos
h Y
令：Fa
2
K cos
S
，称为齿形系数，因为中间所有的参数只与齿轮的齿廓形状有关。
齿高h 小，齿厚S 大，则Y Fa 小，则 F 0 小，那么齿轮就不容易弯曲疲劳，即齿轮的抗弯
曲强度高。
齿形系数可查200 页表10-5。对于标准齿轮，齿形系数与齿数有关，与模数无关。
KF t Y Fa
F 0 ，这是齿根危险截面处的理论弯曲应力，实际计算时，还应该考虑除了切
bm
向力引起的弯曲应力之外的其它弯曲应力的影响，比如说：齿根的过渡圆角产生的应力集中，
以及其它应力对齿根应力影响等。所以，计算时将 F 0 再乘以一应力校正系数Y Sa ，同样查表
10-5。那么，直齿圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度条件为：
KF Y Y
t Fa Sa
Y 齿根弯曲强度校核公
式： F
F bm
F0 Sa
像前面一样，我们还应该有一个设计公式，就是根据这个校核公式推出来的一个设计计算
公式。
将
2T
1
F t ，b d d1 ，d1 mz1 代入弯曲强度条件公式中：
d
1
2KT Y Y
1 Fa Sa
F m z
3 2
d 1
F ，
m
所以：设计计算公式： 3 2KT Y Y
1 Fa sa d
2
z
1
[ ]
F
注意：
10
第10章齿轮传动2
第10章齿轮传动 §10-1 概述 §10-2 轮齿的失效形式及设计准则 §10-3 齿轮材料及选用原则 §10-4 齿轮传动的计算载荷 §10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-8 标准圆锥齿轮传动的强度计算 §10-9 齿轮的结构设计 §10-10 齿轮传动的润滑
C d 1 ω 1 F t F n F r d 1 ω1 C α F t F n F r α 一、直齿圆柱齿轮 法向力F n 圆周力F t ：1 1 12d T F t = 径向力F r ：α tan 11?=t r F F α cos 1 1t n F F = 忽略F f ，法向力F n 作用于齿宽中点。§6 圆柱齿轮传动的载荷计算
从动轮：F t2=-F t1，F r2=-F r1，F n2=-F n1 方向：圆周力F t F t1与ω1反向（阻力） F t2与ω2同向（动力） 径向力F r ：外齿轮指向各自轮心；内齿轮背离轮心。F t2 F t1 F r2 F r1×○F t2⊙ F t1n 1 n 2 n 1n 2 练习： F r1 F r2
法向力F n1 圆周力1 1 12d T F t = 径向力 β ααcos tan tan 1 11n t t t r F F F =?=轴向力 β tan 11?=t a F F β αcos cos 1 1?= n t n F F 方向：F t 、F r ：与直齿轮相同 二、斜齿圆柱齿轮主动轮：
F a1：用左、右手定则：四指为ω1方向，拇指为F a1方向。：左旋用左手，右旋用右手 F a2：与F a1反向，不能对从动轮运用左右手定则。注意：各力画在作用点——齿宽中点 从动轮：12t t F F -=，12a a F F -=，12r r F F -=，1 2n n F F -=F a F r 主动 F n βαn F t F a1 F r2F t1F a2 F r1 F t2从动 αt F t ω
第十章齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其 设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十章齿轮机构及其设计 10-1 填空题 （1）渐开线齿廓的齿轮啮合的特点是 。 （2）影响渐开线直齿圆柱齿轮齿廓形状的参数有、、。 （3）决定单个渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的五个基本参数是，其中参数是标准值。 （4）一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是和分别相等。（5）渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上，在几何尺寸计算时应按面参数代入直齿轮的几何计算公式。 （6）用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆相切并作纯滚动。（7）斜齿圆柱齿轮的螺旋角对传动的主要影响有、、、，其常用的取值范围为。 （8）用标准齿条型刀具加工n=20°，h*an=1，=20°的标准斜齿轮时，其不根切的最少齿数是。 （9）一对渐开线直齿圆柱齿轮（=20°，h*a=1）啮合时，当安装的实际中心距a′大于标准中心距a时，啮合角′是变大还是变小；重合度是增大还是减小；传动比i又是如何变化的。 （10）一对正常齿制的渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮传动，其模数m=4mm，当两轮以标准中心距安装时，其顶隙为 mm，理论上侧隙为 mm；当中心距增大时，其顶隙变为mm，侧隙于零。 10-2 选择题 （1）渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。 A．节圆半径； B.传动比； C.啮合角。 （2）模数m=2mm, 压力角=20°，齿数z=20，齿顶圆直径d a=，齿根圆直径d f=正常齿制的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。 A．标准； B. 变位； C. A、B皆不是。
第10章 齿轮传动
第10章 齿轮传动 一．选择与填空 1.一对标准圆柱齿轮传动，已知z1=20，z2=50，它们的齿形系数是_________； Ａ． 21Fs Fa Y Y < Ｂ．21Fs Fa Y Y = Ｃ．21Fs Fa Y Y > 齿根弯曲应力是_________； Ａ． 21F F σσ< Ｂ．21F F σσ= Ｃ． 21F F σσ> 齿面接触应力是_________。 Ａ． 21H H σσ< Ｂ．21H H σσ= Ｃ． 21H H σσ> 2. 在下面各方法中，_________不能增加齿轮轮齿的弯曲强度。 Ａ．ｄ不变模数增大 Ｂ．由调质改为淬火 Ｃ．齿轮负变位 Ｄ．适当增加齿宽 3. 设计一对减速软齿面齿轮时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使_________。 Ａ．两者硬度相等 Ｂ．小齿轮硬度高些 Ｃ．大齿轮硬度高些 Ｄ．小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面 4. 为了提高齿轮传动的接触强度，可考虑采取_________。 Ａ．采用闭式传动 Ｂ．增大传动中心距 Ｃ．减小齿数，增大模数 5. 某齿轮箱中一对４５号钢调质齿轮，经常发生齿面疲劳点蚀，修配更换时，可采取的措施有_________和_________。 Ａ．用40Cr 钢调质后代替 Ｂ.适当增大齿轮模数m Ｃ．仍用45号钢，改为齿面淬火 Ｄ.适当增大齿数ｚ Ｅ．改用铸钢ZG45 6. 在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式为_________。 A. 轮齿疲劳折断 Ｂ．齿面磨损 C.齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 7. 对于HBS ≤350的齿轮传动，当采用同一钢材制造时，一般将进行_________ 处理。 A ．小齿轮表面淬火，大齿轮调质 Ｂ．小齿轮表面淬火，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 8. 在齿轮传动中，为了减小动载系数，可采取的措施有_________、_________。 A ．提高齿轮的制造精度 Ｂ．减小齿轮的平均单位载荷 Ｃ．减小外加载荷的变化幅度 Ｄ. 低齿轮的圆周速度 9. 计算齿轮传动时，选择许用应力与_________没关系。 Ａ．材料硬度 Ｂ．应力循环次数 Ｃ．安全系数 Ｄ. 齿形系数 10. 直齿圆锥齿轮强度计算中，是以_________为计算依据的。 Ａ．大端当量直齿圆柱齿轮 Ｂ．大端分度圆柱齿轮
第十章 齿轮传动
第十章齿轮传动 10.1 概述 10.1.1齿轮传动的特点 1、直径、速度、功率范围广 2、效率高、寿命长、可靠性高， 3、传动比恒定 4、可实现平行轴、相交轴及间交错轴的传动 5、制造精度高 6、不适于大中心距传动 10.1.2齿轮传动的类型 1、按轴线位置 10.1.3齿轮传动的要求 1、传动平稳—瞬时传动比恒定 2、强度、寿命足够 10.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比10.2.1 渐开线的形成
直线BK 沿半径为rb 的圆作纯滚动时，直线上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆。 rb --- 基圆半径 ；BK --- 渐开线发生线 ； k --- 渐开线上K 点的展角 渐开线的形成 10.2.2 渐开线的性质 （1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。 （2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开线上某点的法线。 （3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。 （4）渐开线的形状只取决于基圆大小。基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆愈大，渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大，其渐开线将成为一条直线。
（5）基圆内无渐开线。 10.2.3 渐开线方程 建立渐开线方程式前，我们先了解一下渐开线压力角的概念： 当以渐开线作为齿轮齿廓曲线并与其共轭的齿廓在K 点啮合时，该齿廓在K 点所受正压力的方向线为KB ，齿轮绕O 点转动时,K 点速度方向线为Kv ，两者之间所夹的锐角称为渐开线在K 点的压力角,用 表示，其大小等于∠KOB 。 以O 为极点,OA 为极轴,建立渐开线的极坐标方程。 由△OBK 可知： 向径： cos b k k r r α= 极角： tan k k k k k k b AB KB r r θαααα= -==-
机械设计习题集答案第十章齿轮传动(100323修改)
题10-5 在图示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮 3为从动齿轮。已知齿轮3所受的扭矩m N 983?=T ,其转速n 3=180r/min,Z 3=45,Z 2=25, Z 1=22,m=4mm 。假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求: （1） 啮合传动时,作用在各齿轮上的圆周力F t 和径向力F r ,并将各力及齿轮转向标于图上； （2）说明中间齿轮2在啮合时的应力性质和强度计算时应注意的问题； （3）若把齿轮2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力性质有何变化,其强度计算与前面有何不同 解答: 1．m N 444.54m N 452598323323 2?=??=?==z z T d d T T ； m N 911.47m N 2522444.542 12212 1?=??=?==z z T d d T T N 9.1088N 224911 .472000200020001 11112=??====mz T d T F F t t N 3.39620tan tan 01112====t t r r F F F F α N 8.1158N 20cos 9.1088cos 0 1 12=== =αt n n F F F ； 由齿轮2受力平衡条件得： N 9.1088,N 3.3962'22'2====t t r r F F F F ； 3r F 与'2r F ,3t F 与'2t F 是作用力与反作用力的关系, ∴3r F ='2r F ,3t F ='2t F 2．齿轮2在啮合传动时,齿轮根部弯曲应力:对称循环,双向受载。齿面接触应力:脉动循环。在校核弯曲强度时，应将齿根弯曲疲劳极限值乘以。 3．若齿轮2为主动,则其弯曲应力和接触应力都为脉动循环,但2轮每转一周时，轮齿同侧齿面啮合次数为2，则其应力循环次数增加2倍。 题10-5图 题解10-5图
第十章 齿轮机构及其设计要点
第十章齿轮机构及其设计 1 一个齿轮不同圆上的压力角和模数是否相同？是否都是标准值？ 2 为什么模数值要标准化？ 3 标准为什么规定压力角为20°？ 4 如果齿轮的五个基本参数中，除模数以外其余四个基本参数都相同，齿轮的几何尺寸有何不同？ 5 确定蜗杆头数和蜗轮的齿数要考虑哪些问题？ 6 何谓蜗杆蜗轮机构的中间平面？在中间平面内，蜗杆蜗轮传动相当于什么传动？ 7 确定蜗杆直径系数的目的是什么？的大小对蜗杆蜗轮机构有什么影响？它与蜗杆分度圆直径是什么关系？ 8 何谓圆锥齿轮的背锥和当量齿轮？引入背锥和当量齿轮的目的是什么？当量齿数如何计算？ 9 在直齿圆锥齿轮中何处为标准值？ 10 渐开线标准齿轮是指m、α、*a h、*c均为标准值，且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮。 11 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上的压力角。 12 用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，刀具的线与轮坯的圆之间作纯滚动。 13 一对渐开线圆柱齿轮传动，其圆总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等于两轮的圆半径之和。 14 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，两轮的节圆分别与其圆重合。 15 用同一把刀具加工m、z、α均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基因和齿距均。 16 正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高，齿根高。 17 要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用传动。 18 斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面或端面来看都是的。 19一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为。 20 蜗杆的标准模数和标准压力角在面，蜗轮的标准模数和标准压力角在面。 21 直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以作为基准。 22 渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是: 。 23 一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是。 24蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是。 25标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 26一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。 27 共轭齿廓是指一对的齿廓。 28 用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条中线，加工变位齿轮时，中线与分度圆。被加工的齿轮与吃条刀具相"啮合"时，齿轮节圆与分度圆。 29 有两个模数、压力角、齿顶高系数及齿数相等的直齿圆柱齿轮，一个为标准齿轮1，另一个为正变位齿轮2，试比较这两个齿轮的下列尺寸，哪一个较大、较小或相等:d b1d b2； d a1d a2；d1d2；d f1d f2；s a1s a2；s1s2。 30标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是。 31斜齿轮在上具有标准模数和标准压力角。
第十章齿轮传动-课堂练习题
第十章齿轮传动课堂练习 一、是非题 1．按齿面接触疲劳强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮的许用接触应力陋[σH]1≠[σH]2，在计算公式中应带入大者进行计算。( ) 2．材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适当的热处理方式是表面淬火。( ) 3．一对标准直齿圆柱齿轮，若z l=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力σF1＜σF2。( ) 4．闭式软齿面齿轮传动设计中，小齿轮齿数的选择应以不根切为原则，选少些。( ) 5．一对齿轮啮合时，其齿相互作用的轮齿上受的接触应力大小相等。( ) 6．为减小减速器的结构尺寸，在设计齿轮传动时，应尽量采用硬齿面齿轮。( ) 7．开式齿轮传动中，齿面点蚀不常见。( ) 8．采用鼓形齿是减小齿轮啮合振动产生的内部附加动载荷的重要措施。( ) 9．一对啮合的直齿圆柱齿轮材料相同，zl=18，z2=44，两轮齿根弯曲应力相同。( ) 10．动载系数Kv是考虑主、从动齿轮啮合振动产生的内部附加动载荷对齿轮载荷的影响系数。为了减小内部附加动载荷，可采用修缘齿。( )
11．经过热处理的齿面是硬齿面，未经热处理的齿面是软齿面。( ) 12．现有A、B两对闭式直齿圆柱齿轮传动。A对齿轮参数为：m=2、zl=40、z2=90、b=60；B对齿轮参数为：m=4、zl=20、z2=45、b=60。其他条件均相同时，则B对齿轮的齿根弯曲疲劳强度比A对齿轮的大。( ) 13．直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆永远相等。( ) 14．斜齿轮的端面模数大于法面模数。( ) 15．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形式。( ) 二、填空题 1．齿轮的齿形系数Y Fa的大小与无关，主要取决于。2．一对软齿面的闭式齿轮传动，小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度，原因是。 3．齿轮传动强度设计中，σH是应力，[σ]H是应力，σF是应力，[σ]F是应力。 4．斜齿圆柱齿轮传动中，螺旋角β过小，会使得，β过大又会使得。在设计过程中，β的值应为值，可以通过调整β来进行调整。 5．二级圆柱齿轮减速器中，轮1、2为高速级小、大齿轮，轮3、4为低速级小、大齿轮，若z1=z3，z2=z4，z1< z2，四齿轮的模数、齿宽、材料、热处理均相同，在有限寿命内，接触强度最高的齿轮为，最低的为；弯曲强度最高的为，最低的为。
第十章齿轮传动
第十章齿轮传动 一、选择与填空题 10-1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__________；应圆整的有_______；没有标准化也不应圆整的有___________。 (1)斜齿轮的法面模数m n(2)斜齿轮的端面模数m t(3)直齿轮中心距a (4)斜齿轮中心距a(5)齿宽B(6)齿厚s(7)分度圆压力角α (8)螺旋角β(9)锥距R(10)齿顶圆直径d a 10-2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是_________________。 (1)整体淬火(2)渗碳淬火(3)调质(4)表面淬火 10-3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______________为宜。 (1)滚齿、表面淬火、磨齿(2)滚齿、磨齿、表面淬火(3)表面淬火、滚齿、磨齿 (4)滚齿、调质、磨齿 10-4 在齿轮传动中，仅将齿轮分度圆的压力角α增大，则齿面接触应力将_____________。 (1)增大(2)不变(3)减小 10-5 在齿轮传动中，将轮齿进行齿顶修缘的目的是_____________________，将轮齿加工成鼓形齿的目的是_____________。 10-6 影响齿轮传动动载系数K v大小的两个主要因素是_________________________________。 10-7 一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_______________。 (1) σF1>σF2(2)σF1=σF2(3)σF1<σF2 10-8 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm，齿数z l=30；齿轮2的模数m2=3mm，齿数z2=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积Y Fa1Y Sa1_________Y Fa2Y Sa2。 (1)大于(2)等于(3)小于(4)不一定大于、等于或小于 10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限σF lim和接触疲劳强度极限σHlim是经持久疲劳试验并按失效概率为_________来确定的，试验齿轮的弯曲应力循环特性为__________________循环， 10-10 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。 二、分析与思考题 10-11 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力? ·10-12 为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏?如何提高齿面抗点蚀的能力? 10-13 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿面抗胶合的能力? 10-14 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?为什么? 10-15 通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别?为什么?
第十章 齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其设计 10-1 填空题 （1）渐开线齿廓的齿轮啮合的特点是 。 （2）影响渐开线直齿圆柱齿轮齿廓形状的参数有、、。 （3）决定单个渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的五个基本参数是，其中参数是标准值。 （4）一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是和分别相等。（5）渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上，在几何尺寸计算时应按面参数代入直齿轮的几何计算公式。 （6）用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆相切并作纯滚动。 （7）斜齿圆柱齿轮的螺旋角对传动的主要影响有、、、 ，其常用的取值范围为。 （8）用标准齿条型刀具加工n=20°，h*an=1，=20°的标准斜齿轮时，其不根切的最少齿数是。（9）一对渐开线直齿圆柱齿轮（=20°，h*a=1）啮合时，当安装的实际中心距a′大于标准中心距a时，啮合角′是变大还是变小；重合度是增大还是减小；传动比i又是如何变化的。（10）一对正常齿制的渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮传动，其模数m=4mm，当两轮以标准中心距安装时，其顶隙为 mm，理论上侧隙为 mm；当中心距增大时，其顶隙变为 mm，侧隙于零。 10-2 选择题 （1）渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。 A．节圆半径； B.传动比； C.啮合角。 （2）模数m=2mm, 压力角=20°，齿数z=20，齿顶圆直径d a=，齿根圆直径d f=正常齿制的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。 A．标准； B. 变位； C. A、B皆不是。 （5）齿轮经过正变位修正后，其分度圆与标准齿轮的分度圆相比，是。 A．相同； B．减小； C．增大。 （6）等移距（高度）变位齿轮传动的中心距和啮合角必分别标准中心距和标准压力角。
第10章 齿轮传动
第10章 齿轮传动 一、判断题 1. 斜齿圆柱齿轮的标准参数在法面上。 A.正确 B.错误 2. 采用鼓形齿是减小高速圆柱齿轮基圆齿距误差对传动平稳性不利影响的重要措施。 A.正确 B.错误 3. 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。 A.正确 B.错误 4. 钢制圆柱齿轮，若齿根圆到键槽底部的距离e>2mt （mt 为端面模数）时，应做成齿轮轴。 A.正确 B.错误 5. 锥齿轮的标准模数在整个齿宽上都相同。 A.正确 B.错误 二、单项选择题 1. 与直齿锥齿轮传动比较，准双曲机齿轮传动的特点是（） A.能实现两偏置（交错）轴之间传动 B.不允许小齿轮轴的直径较大，传动的刚性差 C.齿向滑动较小，不易产生胶合，故常设计成软齿面 D.不适用于高速、重载和大传动比的场合 2. 在齿轮强度计算中，可靠性要求与安全系数取值之间的关系是（） A.可靠性要求越低，安全系数越大 B.可靠性要求越高，安全系数取值应越大 C.失效概率要求越小，安全系数取值应越小 3. 直齿锥齿轮的标准模数是（） A.小端模数 B.大端端面模数 C.齿轮的模数 D.齿数 4. 斜齿接触强度计算中的弹性系数ZE 反映了（）对齿面接触应力的影响 A.齿轮副材料的强度极限 B.齿轮副材料的弹性模量和泊松比 C.齿轮副材料的弹性极限 D.齿轮副材料的硬度 5. 为了有效地提高齿面接触强度，可（） A.保持分度圆直径不变而增大模数 B.增大分度圆直径 C.保持分度圆直径不变而增加齿数 三.一标准直齿圆柱齿轮传动的有关参数为： P 1=20kW,n 1=955r/min,P 1=20kW,n 1=955r/min,k=1.6,m=3mm,z 1=23,z 2=60, b 1=65mm,b 2=60mm, Y F1=2.7,Y F2=2.27,Y s1=1.57,Y s2=1.73,[σF1]=460MPa, [σF2]=400MPa 。试用公式： 验算最弱齿轮的弯曲强度。 四..已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm ，传动比i 12=3，中心距a=144mm 。 试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径、基圆半径。 []mm Y Y z KT m F Sa Fa d 32112σψ?≥
第十章 齿轮传动试题
一、判断题。 1. 圆柱齿轮传动适用于中心距较大的场合。 A.正确 B.错误 2. 直齿锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替锥齿轮进行强度计算。 A.正确 B.错误 3. 齿轮传动中，当材料相同时，小齿轮和大齿轮的弯曲强度也相同。 A.正确 B.错误 4. 锥齿轮的标准模数在整个齿宽上都相同。 A.正确 B.错误 5. 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的。 A.正确 B.错误 6. 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。 A.正确 B.错误 7. 采用鼓形齿是减小高速圆柱齿轮基圆齿距误差对传动平稳性不利影响的重要措施。 A.正确 B.错误 8. 斜齿圆柱齿轮的标准参数在法面上。 A.正确 B.错误
9. 对于软齿面闭式齿轮传动，若弯曲强度校核不足，则较好的解决办法是保持d1(或a）和b不变，减少齿数，增大模数。 A.正确 B.错误 二、单项选择题 1. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒 磨损 D.齿面胶合 2. 为了有效地提高齿面接触强度，可（） A.保持分度圆直径不变而增大模数 B.增大 分度圆直径 C.保持分度圆直径不变而增加齿数 3. 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲强度要求的前提下，齿数适当取多些，其目的是（） A.提高轮齿的抗弯强度 B.提高齿面的接触 强度 C.提高传动平稳性 4. 选择齿轮毛坯的成型方法时（锻造、铸造、轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，主要依据是 A.齿轮的几何尺寸 B.齿轮的精度 C. 齿轮的齿面粗糙度 D.齿轮在轴上的位置 5. 为了降低齿轮传动中齿向载荷分布不均的程度，可以
第十章齿轮传动教案
第十章齿轮传动授课时间：第8-9 周 第十章齿轮传动（7 学时） 一、教学目标及基本要求 1. 了解齿轮的特点、类型及主要参数、齿轮的失效形式、齿轮所用的材料及采用的热处理方法、齿轮传动中的计算载荷、齿轮传动的润滑和效率、齿轮传动的设计准则。 2. 掌握圆柱直齿、斜齿、锥齿轮传动的受力分析，各分力的方向判断。 3. 掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计，齿轮的结构设计。 二、教学内容 §10-1 概述 §10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3 齿轮的材料及其选择原则 §10-4 齿轮传动的计算载荷 §10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 §10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-8 标准锥齿轮传动的强度计算 §10-9 变位齿轮传动强度计算概述 §10-10 齿轮的结构设计 §10-11 齿轮传动的润滑 三、教学内容的重点和难点 重点：标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 难点：针对不同的失效形式确定设计准则，不同的失效形式恰当地选用相应的设计数据。四、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题
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第十章齿轮传动授课时间：第8-9 周 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。在教学过程中，注意突出重点， 多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 五、详细教学内容 §10-1 概述 齿轮传动在机械领域中应用范围十分广泛。随着科技的进步，齿轮传动的精度和强度已经 大幅度地提高，据现有文献，齿轮传动的传递功率可达十万千瓦，圆周速度可达300m/s，直径可达152.3m。接下来，我们按照惯例，先来看一下齿轮传动的特点及类型。 一、齿轮传动的特点及类型 1. 齿轮传动的特点： 1）效率高：可高达99％，在常用的机械传动中，其效率最高； 2）结构紧凑：在相同条件下，齿轮传动所需的空间一般较小； 3）工作可靠，寿命长； 4）传动比恒定； 5）传递的功率和圆周速度的范围广。 缺点：1）制造及安装精度要求高、成本高；2）不适宜远距离两轴间的传动等。 2. 类型 按轴的布置：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮）、相交轴齿轮传动（锥齿轮）、交错轴齿轮传动按齿向：直齿、斜齿、人字齿 按齿廓：渐开线、摆线、圆弧 按工作条件：闭式、开式、半开式 按齿面硬度：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）、硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS） 3. 基本问题：
第十章_齿轮传动教案
第十章齿轮传动（7学时） 一、教学目标及基本要求 1. 了解齿轮的特点、类型及主要参数、齿轮的失效形式、齿轮所用的材料及采用的热处理方法、齿轮传动中的计算载荷、齿轮传动的润滑和效率、齿轮传动的设计准则。 2. 掌握圆柱直齿、斜齿、锥齿轮传动的受力分析，各分力的方向判断。 3. 掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计，齿轮的结构设计。 二、教学内容 §10-1概述 §10-2齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3齿轮的材料及其选择原则 §10-4齿轮传动的计算载荷 §10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 §10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-8标准锥齿轮传动的强度计算 §10-9变位齿轮传动强度计算概述 §10-10齿轮的结构设计 §10-11齿轮传动的润滑 三、教学内容的重点和难点 重点：标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 难点：针对不同的失效形式确定设计准则，不同的失效形式恰当地选用相应的设计数据。 四、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题
充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。在教学过程中，注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 五、详细教学内容 §10-1 概述 齿轮传动在机械领域中应用范围十分广泛。随着科技的进步，齿轮传动的精度和强度已经大幅度地提高，据现有文献，齿轮传动的传递功率可达十万千瓦，圆周速度可达300m/s，直径可达152.3m。接下来，我们按照惯例，先来看一下齿轮传动的特点及类型。 一、齿轮传动的特点及类型 1. 齿轮传动的特点： 1）效率高：可高达99％，在常用的机械传动中，其效率最高； 2）结构紧凑：在相同条件下，齿轮传动所需的空间一般较小； 3）工作可靠，寿命长； 4）传动比恒定； 5）传递的功率和圆周速度的范围广。 缺点：1）制造及安装精度要求高、成本高；2）不适宜远距离两轴间的传动等。 2. 类型 按轴的布置：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮）、相交轴齿轮传动（锥齿轮）、交错轴齿轮传动按齿向：直齿、斜齿、人字齿 按齿廓：渐开线、摆线、圆弧 按工作条件：闭式、开式、半开式 按齿面硬度：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）、硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS） 3. 基本问题：
第10章 齿轮传动1
第十章齿轮传动 §10-1概述 §10-2轮齿的失效形式及设计准则 §10-3齿轮材料及选用原则 §10-4齿轮传动的计算载荷 §10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 §10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-8标准锥齿轮传动的强度计算 §10-9齿轮的结构设计 §10-10齿轮传动的润滑
作用：要求：分类§10-1概述 特点： 齿轮传动设计：设计一对齿轮，使其在一定的扭矩T(或功率P)，转速n(或传动比i)以及齿轮的工作条件下，设计出齿轮的尺寸，画出齿轮的零件工作图。齿轮的尺寸主要由以下八个基本参数决定: 学习本章的目的 *a h α、x 、z 、β、m 、B * c 模数m 及齿宽B 由本章齿轮强度计算来决定。此外还要决定齿轮的材料(包括其热处理方法及加工过程)，齿轮精度等。
齿面胶合齿面磨损 齿面点蚀§10-2轮齿的失效形式及设计准则 轮齿折断失效形式：齿面塑性变形一、轮齿的失效形式 二、齿轮的设计准则 ▲闭式硬齿面齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主，按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。 ▲开式或半开式传动：由于不存在点蚀问题，因此，只需 要按齿根弯曲疲劳强度设计，并适当加大模数用来考虑由工程实践得知: ▲闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主，按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核。
一、对齿轮材料性能的要求 齿轮的轮齿应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损、抗胶合和抗塑性变形的能力，即要求：齿面要硬、齿芯要韧。 §10-3齿轮材料及选用准则 常用齿轮材料锻钢 铸钢 铸铁 非金属材料 二、常用齿轮材料 热处理方法表面淬火渗碳淬火调质 正火 渗氮 三、齿轮材料的热处理和化学处理
第10章-齿轮传动
第十二章齿轮传动 一、选择题 12－1在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是___. （1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动（4）摩擦轮传动 12－2一般参数的闭式软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）齿面磨粒磨损（4）齿面胶合 12－3高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是___. （1）轮齿折断（2）齿面磨粒磨损（3）齿面塑性变形（4）齿面胶合 12－4一般参数的开式齿轮传动，其主要的失效形式是___。 （1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面胶合（4）齿面塑性变形 12－5发生全齿折断而失效的齿轮，一般是___。 （1）齿宽较小的直齿圆柱齿轮（2）齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮 （3）斜齿圆柱齿轮（4）人字齿轮 12－6下列措施中，___不利于提高轮齿抗疲劳折断能力。 （1）减小齿面粗糙度值（2）减轻加工损伤 （3）表面强化处理（4）减小齿根过渡曲线半径 12－7下列措施中，___不利于减轻和防止点蚀，不利于提高齿面接触强度。 （1）提高齿面硬度（2）采用粘度低的润滑油 （3）降低齿面粗糙度值（4）采用较大的变位系数和 12－8设计一般闭式齿轮传动时，计算接触强度是为了避免___失效。 （1）胶合（2）磨粒磨损（3）齿面点蚀（4）轮齿折断 12－9设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是___。 （1）齿面塑性变形（2）轮齿疲劳折断（3）齿面点蚀（4）磨损 12－10对齿轮轮齿材料的基本要求是___。 （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 12－11已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是___。 （1）20CrMnTi (2)40Cr (3)Q235 (4)ZChSnSb12-6 12－12材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是___。 （1）整体淬火（2）渗碳淬火（3）调质（4）表面淬火 12－13各种齿面硬化处理方法中，___处理的轮齿变形最小，因此处理后不许再磨齿，适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。 （1）渗碳（2）渗碳淬火（3）高频淬火（4）整体淬火 12－14对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，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）小齿轮调质，大齿轮正火（4）小齿轮正火，大齿轮调质 12－15选择齿轮毛坯的成型方法时（锻造、铸造、轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，
第10章齿轮传动
第十章齿轮传动 一、选择题 12－1 在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是___. （1）带传动（2）链传动 （3）齿轮传动（4）摩擦轮传动 12－2 在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是___. （1）带传动（2）摩擦轮传动（3）链传动（4）齿轮传动 12－3 成本较高，不宜用于轴间距离较大的单级传动是___. （1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动 12－4 能缓冲减振，并能起到过载安全保护作用的是___. （1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动 12－5 要实现两平行轴之间的传动，可采用___. （1）圆柱齿轮传动（2）直齿锥齿轮传动 （3）准双曲面齿轮传动（4）曲线齿锥齿轮传动 12－6 要实现两相交轴之间的传动，可采用___. （1）圆柱直齿轮传动（2）圆柱斜齿轮传动 （3）直齿锥齿轮传动（4）准双曲面齿轮传动 12－7 要实现两交错轴之间的传动，除了采用交错轴斜齿轮传动外，还可采用___. （1）圆柱直齿轮传动（2）曲线齿锥齿轮传动 （3）直齿锥齿轮传动（4）准双曲面齿轮传动 12－8 一般参数的闭式软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）齿面磨粒磨损（4）齿面胶合 12－9 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）齿面塑性变形（4）齿面胶合 12－10 高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是___. （1）轮齿折断（2）齿面磨粒磨损（3）齿面塑性变形（4）齿面胶合 12－11 齿轮因齿面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）低速重载的闭式软齿面 （3）润滑油粘度较高的硬齿面 12－12 一般参数的开式齿轮传动，其主要的失效形式是___。 （1）齿面点蚀（2）轮齿折断 （3）齿面胶合（4）齿面塑性变形 12－13 发生全齿折断而失效的齿轮，一般是___。 （1）齿宽较小的直齿圆柱齿轮 （2）齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮 （3）斜齿圆柱齿轮（4）人字齿轮 12－14 下列措施中，___不利于提高轮齿抗疲劳折断能力。 （1）减小齿面粗糙度值（2）减轻加工损伤