齿轮传动的课堂练习题及小结(机械设计基础) 下载本文

内容发布更新时间 : 2025/3/14 0:03:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第11章 齿轮传动

1.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( )

⑴ 20CrMnTi ⑵ 40Cr ⑶ Q235

2.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( )

⑴小齿轮淬火、大齿轮调质; ⑵小齿轮淬火、大齿轮正火; ⑶小齿轮调质、大齿轮正火; ⑷小齿轮正火、大齿轮调质。 3.一材料为20CrMnTi的齿轮要达到5级精度,其制造工艺过程可在齿坯加工后顺序进行( )

⑴滚齿、表面淬火、剃齿; ⑵滚齿、渗碳淬火、磨齿; ⑶滚齿、磨齿、表面淬火; ⑷渗碳淬火、磨齿、滚齿。

第11章 内容小结

1.轮齿失效

⑴齿根折断:过载或疲劳折断。 ⑵齿面失效:

点蚀--------润滑良好的闭式传动,以软齿面为主; 磨损--------开式传动;

胶合--------高速重载或低速重载的闭式传动; 塑性变形----过载严重和启动频繁的齿轮传动。

2.设计准则

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⑴闭式传动:一般情况应满足σF≤[σF]及σH≤[σH]。对于软齿面轮齿,以接触强度设计准则为主;对于硬而脆的轮齿,以弯曲强度设计准则为主。设计具体的轮齿时两个准则都要满足。 ⑵开式传动:应满足σF≤[σF]。 3.材料选择

⑴选择齿轮材料的基本原则:齿面要硬,齿芯要韧;

⑵齿轮按齿面硬度可分为软齿面(≤350HBS)和硬齿面(﹥350HBS)两种; ⑶大小齿轮齿面硬度之差为:

软齿面齿轮HBS1- HBS2=20~50;硬齿面齿轮HRC1≈HRC2。 ⑷轮芯材料:

中小型齿轮,轮芯与齿圈用同样材料;

大型齿轮,轮芯常用价格便宜的铸造材料,如铸钢或铸铁,而齿圈则采用较好的材料,如优质碳钢或合金钢。

4.力分析及计算载荷 ⑴力的分析

直齿圆柱齿轮:正压力Fn分解为圆周力Ft和径向力Fr ;

斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮:正压力Fn分解为圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa 。

⑵计算载荷:Fca=KFn 。

5.标准齿轮传动的强度计算

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⑴总结齿根弯曲应力最大时的轮齿啮合位置(齿顶)及齿面接触应力最大时的轮齿啮合位置(齿根部分靠近节线处)作为一般计算时的计算依据; ⑵比较斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动强度计算的异同; ⑶比较直齿圆锥齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动强度计算的异同; ⑷强度计算公式中各参数的选取原则,各图表的具体使用方法。

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