1、111 齿轮机构一、复习思考题1要使一对齿轮的瞬时传动比保持不变，其齿廓应符合什么条件？2渐开线是怎样形成的？它有哪些重要性质？试根据渐开线性质来解释以下结论：（1）渐开线齿轮传动的啮合线是一条直线；（2）渐开线齿廓传动时，其瞬时传动比保持不变；（3）渐开线齿条的齿廓是直线；（4）齿条刀具超过 N1 点的直线刀刃不能范成渐开线齿廓；（5）一对互相啮合的标准齿轮，小齿轮齿根齿厚比大齿轮齿根厚度小。3节圆和分度圆有何区别？压力角和啮合角有何区别，在什么条件下节圆与分度圆重合以及啮合角与分度圆压力角相等。4什么是渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距略大于标准中心距，能不能传动？有什么不良
2、影响？5渐开线齿轮正确啮合的条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动？6何谓理论啮合线段和实际啮合线段？何谓重合度？重合度等于 1 和小于 1 各会出现什么情况？重合度等于 2 表示什么意义？7何谓根切想象？什么条件下会发生根切现象？根切的齿轮有什么缺点？根切与齿数有什么关系？正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数是多少？8何谓变位齿轮？为什么要使用变位齿轮？移距系数的正负是怎样规定的？正移距的变位齿轮其分度圆齿厚是增大还是减小？9试述一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件？与直齿轮比较，斜齿轮传动有哪些优缺点？10斜齿轮和圆锥齿轮的当量齿数各有何用处？当量齿数是否一定是整数？1
3、1什么叫标准齿轮？什么叫标准安装？什么叫标准中心距？12渐开线齿轮的齿廓形状与什么因素有关？一对互相啮合的渐开线齿轮，若其齿数不同，齿轮渐开线形状有什么不同？若模数不同，但分度圆及压力角相同，齿廓的渐开线形状是否相同？若模数、齿数不变，而改变压力角，则齿廓渐开线的形状是否相同？13斜齿圆柱齿轮的重合度大小与螺旋角有什么关系？14一个标准齿轮可以和一个变位齿轮正确啮合吗？二、填空题1以齿轮中心为圆心，过节点所作的圆称为 圆。2能满足齿廓啮合定律的一对齿廓，称为 齿廓。23一对渐开线齿廓不论在哪点啮合，其节点 C 在连心线上的位置均 变化，从而保证实现 角速比传动。4分度圆齿距 p 与 的比值定为
4、标准值，称为 。5渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有五个，即 、 、 、齿顶高系数和径向间隙系数。6标准齿轮的特点是分度圆上的齿厚 S= 。7对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，有：= ， C*= ，因此，只要给出齿轮的 和 ，即可计算出齿轮的几何尺寸。8一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 和 。9一对渐开线齿轮连续传动的条件是 。10根据加工原理不同，齿轮轮齿的加工分为 法和 法两类。11齿轮若发生根切，将会导致齿根 ，重合度 ，故应避免。12重合度的大小表明同时参与啮合的 的对数的多少，重合度越大，传动越 ，承载能力越 。13渐开线的几何形状与 的大小有关，它的直径越大，渐开线的曲率 。14分度
5、圆上压力角的大小，对齿形有影响，当压力角增大时，齿形的齿顶 ，齿根 。15渐开线齿轮的齿形是由两条 的渐开线作齿廓而组成。16基圆 ，渐开线的特点完全相同。基圆越小，渐开线越 ，基圆越大，渐开线越趋 。基圆内 产生渐开线。17渐开线上各点的压力角 ，离基圆越远，压力角 ，基圆上的压力角等于 。18 、 和 是齿轮几何尺寸计算的主要参数和依据。19模数是齿轮的 参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的 ，齿形的大小和强度与它成 。20齿数是计算齿轮各圆尺寸的 ，各个圆的直径与齿数成 。21如果分度圆上的压力角等于 ，模数取的是 值，齿厚和齿间宽度 的齿轮，就称为标准齿轮。22直齿圆柱齿轮传动中，只有当两
6、个齿轮的 和 都相等时，这两个齿轮才能啮合。23按齿轮的啮合方式不同，圆柱齿轮可以分为 齿轮传动、 齿轮传动和 传动。324齿轮齿条传动，主要用于把齿轮的 运动转变为齿条的 运动，也可以把运动的形式相反转变。25变位齿轮是 齿轮在加工齿坯时，因改变 对齿坯的相对位置而切制成的。26标准斜齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的 模数和 都相等，轮齿的 角相等而旋向 。27圆锥齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的 模数和 要相等。28变位齿轮与标准齿轮相比，主要是分度圆上的 和 ， 高和 高发生了变化，全齿高和其它参数不变。29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。30用同一把刀具
7、加工 m、Z、 均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基圆和齿距均 。31一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。32一对渐开线圆柱轮传动，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。33斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面看或端面看都是 的。三、判断题1有一对传动齿轮，已知主动轮的转速 n1=960rpm，齿数 Z1=20，从动齿轮的齿数Z2=50，这对齿轮的传动比 i12 =2.5，那么从动轮的转速应当为 n2=2400 rpm。 （ ）2渐开线上各点的曲率半径都是相等的。 （ ）3渐开线的形状与基圆的大小无关。 （ ）4
8、渐开线上任意一点的法线不可能都与基圆相切。 （ ）5渐开线上各点的压力角是不相等的，越远离基圆压力角越小，基圆上的压力角最大。（ ）6齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。 （ ）7分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。 （ ）8两齿轮间的距离叫中心距。 （ ）9在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的周节。 （ ）10内齿轮的齿顶圆在分度圆以外，齿根圆在分度圆以内。 （ ）11 是各种啮合传动的通用速比公式。 （ ）1212zni12标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的端面模数和压力角相等，螺旋角4相等，螺旋方向相反。 （ ）13斜齿圆柱齿轮计算基本参数是：标准模
9、数，标准压力角，齿数和螺旋角。 （ ）14标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。 （ ）15圆锥齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的小端模数和压力角分别相等。 （ ）16直齿圆柱标准齿轮的正确啮合条件：只要两齿轮模数相等即可。 （ ）17计算直齿圆柱标准齿轮的必须条件，是只需要模数和齿数就可以。 （ ）18斜齿轮传动的平稳性和同时参加啮合的齿数，都比直齿轮高，所以斜齿轮多用于高速传动。 （ ）19齿轮传动和摩擦轮传动一样，都可以不停车进行变速和变向。 （ ）20同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用同一把齿轮刀具进行加工。 （ ）21齿轮加工中是否产生根切现象，主要取决于齿轮
10、齿数。 （ ）22齿数越多越容易出现根切。 （ ）23为了便于装配，通常取小齿轮的宽度比大齿轮的宽度宽 510mm。 （ ）24用范成法加工标准齿轮时，为了不产生根切现象，规定最小齿数不得小于 17。 （ ）25齿轮传动不宜用于两轴间距离大的场合。 （ ）26渐开线齿轮啮合时，啮合角恒等于节圆压力角。 （ ）27由制造、安装误差导致中心距改变时，渐开线齿轮不能保证瞬时传动比不变。 （ ）28渐开线的形状只取决于基圆的大小。 （ ）29节圆是一对齿轮相啮合时才存在的量。 （ ）30分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。 （ ）四、选择题1渐开线上任意一点法线必 基圆。a.交于 b.垂直于 c.切于2
11、渐开线上各点的压力角 ，基圆上压力角 。a.相等 b.不相等 c.不等于零 d.等于零3渐开线上各点的曲率半径 。a.不相等 b.相等4渐开线齿廓的形状与分度圆上压力角大小 。a.没关系 b.有关系5分度圆上的压力角 20时，齿根变窄，齿顶变宽，齿轮的承载能力 5。a.大于 b.小于 c.较大 d.降低6对于齿数相同的齿轮，模数 ，齿轮的几何尺寸及齿形都越大，齿轮的承载能力也越大。a.越大 b.越小7对于模数相同的齿轮，如果齿数增加，齿轮的几何尺寸 ，齿形 ，齿轮的承载能力 。a.增大 b.减小 c.没变化8标准压力角和标准模数均在 上。a.分度圆 b.基圆 c.齿根圆9斜齿轮端面齿廓的几何尺
12、寸比法面的 。a.大 b.小10斜齿轮有端面模数和法面模数，规定以 为标准值。a.法面模数 b.端面模数11斜齿轮的压力角有法面压力角和端面压力角两种，规定以 为标准值。a.法面压力角 b.端面压力角12标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 。a. mn1=mn2=m, n1=n2= 1= - 2b. m1=m2 1=2 an1= an213齿轮工作的平稳性精度，就是规定齿轮在一转中，其瞬时 的变化限制在一定范围内。a.传动比 b.转速 c.角速度14标准直齿圆锥齿轮，只计算 的几何尺寸，并规定 的几何参数是标准值。15圆锥齿轮的正确啮合条件是 。a. b. c. 21m21大大 大大 m21小小
13、 小小 m16变位齿轮是 齿轮。a.标准 b.非标准17一对标准渐开线齿轮啮合传动，若两轮中心距稍有变化，则 。a.两轮的角速度将变大一些 b.两轮的角速度将变小一些c.两轮的角速度将不变18一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 。a.必须使两轮的模数和齿数分别相等。6b.必须使两轮模数和压力角分别相等。c.必须使两轮的齿厚和齿槽宽分别相等。19一对渐开线齿轮连续传动的条件是 。a. a 1 b. a=1 c. a20 时，该点的接触应力与节H点的接触应力相差不大，由于点蚀常发生在节点附近，且该点齿廓曲率半径计算方便，故通常按节点来计算齿轮的接触应力。8. 采用变位齿轮为什么可以提高轮齿的强
14、度？试问采用什么变位可以提高齿面接触强度？采用什么变位才能提高齿根弯曲强度？答：采用变位齿轮可增加齿轮的综合曲率半径和齿根厚度。采用正角度变位传动 ，可提高齿面接触强度，采用正变位齿轮可提高齿根弯曲强度021参考答案填空题答案：1节2共轭3无 定 4模数5模数、齿数、压力角 6齿槽宽 2me720 1 0.25 m z 8m 1=m2=m 1=2=9 a110范成 仿形11削弱 减小12轮齿 平稳 大13基圆 越小14变尖 变厚15对称16相同 弯曲 平直 不能17不相等 越大 零18压力角 模数 齿数19基本 依据 正比20基本参数 正比2120 标准值 相等22模数 压力角23外啮合 内啮
15、合 齿轮齿条24旋转 直线25非标准 刀具26法面模数 压力角 螺旋角 相反27大端 压力角28齿厚 齿间 齿顶高 齿根高29中 分度30相等31分度32节 分度33相同9判断题答案：1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 2425 26 27 28 29 30选择题答案：1.c 2.b d 3.a 4.b 5.b d 6.a 7.a c c 8.a 9.a 10.a 11.a 12.a 13.a 14.b b 15.b 16.b 17.c 18.b 19.a 20.b 21.b 22.c 23.b 24.a 25.b
16、 26.b 27.a 28.c 29.b 30.d 31.d 32.d改错题答案：1都相等 都不等2分度圆直径 基圆直径3也能产生 不能产生4基圆内 基圆外5大小无关 大小有关6形状有关 形状无关7齿数越少 齿数越多8标准齿轮 非标准齿轮9等于 1 等于零12 齿轮传动 习题与参考答案一、单项选择题（从给出的 A、B、C、D 中选一个答案）1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是 。A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形2 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 。A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断3 4
17、5 钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 。A. 4550 HRC B. 220270 HBSC. 160180 HBS D. 320350 HBS4 齿面硬度为 5662HRC 的合金钢齿轮的加工工艺过程为 。A. 齿坯加工淬火磨齿 滚齿 B. 齿坯加工淬火滚齿磨齿C. 齿坯加工滚齿渗碳淬火 磨齿 D. 齿坯加工滚齿磨齿淬火5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 。10A. 45 钢 B. ZG340-640C. 20Cr D. 20CrMnTi6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 。A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段7 对于开式齿
18、轮传动，在工程设计中，一般 。A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度C. 只需按接触强度设计D. 只需按弯曲强度设计8 一对标准直齿圆柱齿轮，若 z1=18，z 2=72，则这对齿轮的弯曲应力 。A. F1 F2 B. F1 F2 C. F1= F2 D. F1 F29 对于齿面硬度350HBS 的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为 。A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合10 一减速齿轮传动，小齿轮 1 选用 45 钢调质；大齿轮选用 45 钢正火，它们的齿面接触应力 。A. H1 H2 B. H1 H2 C.
19、H1= H2 D. H1 H211 对于硬度350HBS 的闭式齿轮传动，设计时一般 。A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算C. 先按磨损条件计算 D. 先按胶合条件计算12 设计一对减速软齿面齿轮传动时，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. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面13 一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的 必须相等。A. 直径 d B. 模数 m C. 齿宽 b D. 齿数 z14 某齿轮箱中一对 45 钢调质齿轮，经常发生齿面点蚀，修配更换时可用 代替。A. 40Cr 调质 B. 适当增大模数 mC. 仍可用 45 钢，改为齿面高频淬火 D. 改用铸钢 ZG310-57015 设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿数 Z1，的原则是 。A. Zl 越多越好B. Zl 越少越好C. Z117，不产生根切即可D. 在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多些有利16 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，直径一定时应取较少的齿数，使模数增大以 。
