机械原理总复习题及解答第五章.pdf

陆宁编著机械原理总复习书稿 第 5 章 齿轮机构及其设计 5.1 填空填空题 5.1.1按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与 重合，啮合角在数值上等于 上的压力角。5.1.2相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓，其接触点的轨迹是一条 线。5.1.3渐开线上任意点的法线必定与基圆 5.1.4渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时，。5.1.5共轭齿廓是指一对 的齿廓。5.1.6用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因是 。5.1.7一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，当齿轮的模数m增大一倍时，其重合度 ，各齿轮的齿顶圆上的压力角a ，各齿轮的分度圆齿厚s 。5.1.8在模数、齿数、压力角相同的情况下，正变位齿轮与标准齿轮相比较，下列参数的变化是：齿厚 ；基圆半径 ；齿根高 。5.1.9 一个负变位渐开线直齿圆柱齿轮同除变位系数外的其它基本参数均相同的标准齿轮相比较，其 圆及 圆变小了，而 圆及 圆的大小则没有变。5.1.10斜齿轮在 上具有标准数和标准压力角。5.1.11 一 对 斜 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 的 重 合 度 由 两部分组成，斜齿轮的当量齿轮是指 的直齿轮。5.2 判断题 5.2.1一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。()5.2.2一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是2b1bpp=。()5.2.3一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为 20。()5.2.4一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。()5.2.5一对相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大。()66 陆宁编著机械原理总复习书稿 5.2.6标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。()5.2.7渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线。()5.2.8一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线，都不是渐开线。()5.2.9对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。()5.2.10共轭齿廓就是一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓。()5.2.11 在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。()5.2.12范成法切削渐开线齿轮时，一把模数为 m、压力角为的刀具可以切削相同模数和压力角的任何齿数的齿轮。()5.2.13一对正传动的渐开线直齿圆柱齿轮传动中，也可以有负变位齿轮。()5.2.14一对渐开线直齿圆柱齿轮在无侧隙传动且中心距am zz=+1212()时，则必定是一对标准齿轮传动。()5.2.15 齿数、模数分别对应相同的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿圆柱齿轮传动，后者的重合度比前者要大。()5.2.16齿数少于 17 的正常齿制斜齿圆柱齿轮用范成法加工时，一定会发生根切。()5.2.17一对斜齿圆柱齿轮啮合传动时，轮齿接触线平行于齿轮轴线。()5.2.18一对能正确啮合传动的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数一定相等。()5.2.19 斜齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数肯定比相同参数的直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数要少。()5.2.20 一对外啮合斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两斜齿圆柱齿轮的端面模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等，旋向相同。()5.2.21若斜齿圆柱齿轮 A 比直齿圆柱齿轮 B 的齿数少得多,但轮 A 的法面模数、压力角与轮 B 的模数、压 力角相同，则这两个齿轮还是可能用同一把齿轮滚刀加工的。()5.2.22在斜齿圆柱齿轮传动中，为满足给定的中心距，只能采用移距变位法。()5.2.23从端面看，渐开线斜齿圆柱齿轮传动是渐开线啮合。()5.2.24 斜齿圆柱齿轮法面上的齿廓曲线理论上应该是渐开线。()5.2.25蜗杆的分度圆直径为dmz1=1，蜗轮的分度圆直径为dmz22=。()5.2.26蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向一定相同。()67 陆宁编著机械原理总复习书稿 5.2.27和斜齿轮相似，蜗轮的齿向也有螺旋角，因此蜗轮的法面模数应为标准值。()5.2.28自锁的蜗杆蜗轮机构中，蜗杆不能反向旋转来驱动蜗轮。()5.2.29蜗轮的螺旋角2一定等于蜗杆的螺旋升角 1。()5.2.30蜗杆蜗轮传动中，蜗轮与蜗杆的旋向相同，且它们的螺旋角相等。()5.2.31 直齿圆锥齿轮机构可以传递两交错轴之间的运动和动力 。()5.2.32 与圆柱直齿轮一样，正常齿制的渐开线直齿圆锥齿轮的齿顶高系数，顶隙系数h*=1ac*.=0 25。()5.2.33直齿圆锥齿轮背锥上的齿廓曲线是球面渐开线。()5.3 选择题 5.3.1已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25，齿顶高系数，顶圆直径ha*=1da=135mm，则其模数大小应为 。(A)2mm；(B)4mm；(C)5mm；(D)6mm。齿轮齿廓上的渐开线在 上的压力角、曲率半径最小。(A)根圆；(B)基圆；(C)分度圆。5.3.2一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 。(A)两分度圆；(B)两基圆；(C)两齿根圆。5.3.3一对直齿圆柱齿轮的中心距 等于两分度圆半径之和，但 等于两节圆半径之和。(A)一定；(B)不一定；(C)一定不。5.3.4用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆 。(A)相切；(B)相割；(C)相离。5.3.5渐开线齿轮的标准压力角可通过测量 求得。(A)分度圆齿厚；(B)齿距；(C)公法线长度。5.3.6一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，节点附近的滑动速度 。(A)最大；(B)最小。5.3.7在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动过程中，齿廓接触处所受的法向作用力 。(A)不断增大；(B)不断减小；(C)保持不变。5.3.8一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于 1，这时实际啮合线的长度等于 。(A)基圆齿距；(B)分度圆齿距；(C)节圆齿距。68 陆宁编著机械原理总复习书稿 5.3.9用滚刀切制z=90，=20，ha*=1的渐开线直齿圆柱齿轮，变位系数x=2，则 。(A)产生根切；(B)不产生根切 5.3.10渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角 法面压力角。(A)大于；(B)小于；(C)等于。5.3.11斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角b与分度圆上的螺旋角相比 。(A)b;(B)b=;(C)b。5.3.12 一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度是 变化的。(A)由小到大逐渐；(B)由大到小逐渐；(C)由小到大再到小逐渐；(D)始终保持定值。5.3.13斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的 。(A)端截面中；(B)法截面中；(C)轴截面中。5.3.14增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起 。(A)重合度减小，轴向力增加；(B)重合度减小，轴向力减小；(C)重合度增加，轴向力减小；(D)重合度增加，轴向力增加。5.3.15用齿条型刀具加工nan=20,=1,=30的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少齿数是 h*(A)17;(B)14;(C)12;(D)26。5.3.16一个压力角为n=20的正常齿制标准斜齿轮，已知其当量齿轮的基圆半径与斜齿 轮的分度圆 半径相等，则该斜齿轮的螺旋角 。(四舍五入)(A)8;(B)14;(C)18;(D)20。5.3.17 阿基米德蜗杆 上的廓线是直线，上的廓线是阿基米德螺线。(A)法面；(B)端面；(C)轴面。5.3.18在蜗杆蜗轮传动中，轮齿间的啮合是 。(A)点接触；(B)线接触；(C)面接触。5.3.19蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向 。(A)一定相同；(B)一定相反；(C)既可相同，亦可相反。5.3.20蜗杆蜗轮传动的标准中心距a=。69 陆宁编著机械原理总复习书稿(A)(5.021zzm+；(B)(5.02zqm+；(C)；(D)。)(5.01zq+)(5.02zq+5.3.21渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数zv=。(A)cos/z；(B)；(2cos/zC)。3cos/z5.4 简答题 5.4.1什么是齿轮的模数？为什么齿轮的模数，压力角，齿顶高系数和顶隙系数用标准值？5.4.2渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，标准直齿轮的分度圆和节圆是相等的？5.4.3为了实现定传动比传动，对齿轮的齿廓曲线有什么要求？传动连续的一对齿廓是否一定满足齿廓啮合基本定律？5.4.4什么是啮合角？啮合角与压力角有何区别？5.4.5一对渐开线直齿圆柱齿轮传动中齿廓之间是否有相对滑动？一般在齿廓的什么位置相对滑动较大？什么位置无相对滑动？5.4.6任意圆上的齿厚公式对齿轮上任意圆上的齿廓都适用吗？5.4.7与标准齿轮相比较，变位齿轮的哪些参数变了？哪些没变？5.4.8选择变位系数时要考虑那些因素？5.4.9试述外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的传动的可分性。5.4.10何谓斜齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为，齿数为 Z 的斜齿圆柱齿轮，试写出其当量齿数的表达式。简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数是整数吗？5.4.11 圆锥齿轮的标准参数和压力角在什么地方？正确啮合条件是什么？5.4.12 何谓圆锥齿轮的当量齿轮？何为背锥？5.5 作图与作图与计算题 5.5.1.齿廓中一条是渐开线，另一条是直线，中心距 100mm，两轮基圆半径如图 5.1 求：1)若r1=40mm;r2=20mm;=30o,两轮瞬时的传动比是多少？2)该对齿轮能否恒传动比传动？为什么？5.5.2 已知半径为rb=30mm的基圆所生成的两条渐开线如图 5.2 所示。设rk=35mm,kk=15mm,求：点k的半径和压力角rkk 2)以0为圆心，r为半径画圆交两条渐开线于点k和k”,则弧长kk”长多少？k 70 陆宁编著机械原理总复习书稿 图 5.1 题 5.5.1 图 图 5.2 题 5.5.2 图 5.5.3如图 5.3 是一对正在啮合的标准直齿圆柱齿轮，轮 1 是主动轮，转向如图，试：1）在图上画出理论和实际啮合线 2）量出基圆齿距 3）粗估该对齿轮的模数,量出该对齿轮的啮合角和节圆半径 4）画出轮 2 的齿廓工作段。图 5.3 题 5.5.3 图 71 陆宁编著机械原理总复习书稿 5.5.4有一标准直齿圆柱齿轮与齿条传动，已知被加工齿轮毛坯角速度为srad/1=，齿条刀移动线速度smmv/60=，模数4=m，刀具中心线与齿轮毛坯圆心的中心距。求：mma58=1）加工出的齿轮分度圆半径是多少？齿数是多少？2）加工出的齿轮是否是变位齿轮？变位系数多少？5.5.5 如图 5.4 所示,已知渐开线直齿圆柱外齿轮分度圆压力角=20o，齿数 Z=24 牙，并已测得跨 2 齿和跨 3 齿的公法线长度，齿顶圆半径 104mm,齿根圆半径86mm。试确定该齿轮的模数，齿顶高系数，顶隙系数。38.392=Wmm985.62 mm,3=W5.5.6.如图 5.5，渐开线标准直齿圆柱齿轮与标准齿条做无侧隙的啮合传动。如齿条为主动件，方向如图，试：1）画出轮 1 的分度圆 2）标出啮合线 3）根据图上量得的尺寸粗估齿轮齿条啮合的重合度。图 5.4 题 5.5.5 图 图 5.5 题 5.5.6 图 5.5.7参照图 5.3 的基圆、理论啮合线、实际啮合线以及啮合角推出重合度计算公式，并列出一对牙齿从进入啮合到脱开啮合所转过的角度。5.5.8已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，m=4,Z1=36,Z2=60,若安装时中心距比标准中心距大了 1mm，试计算：1）两轮的分度圆半径和节圆半径 2）两轮的啮合角 3）两轮节圆上的侧隙 4）齿顶圆压力角 72 陆宁编著机械原理总复习书稿 5）重合度 6）若要把两齿轮安装到正好可以连续传动（1=），则中心距应取多少？5.5.9如图 5.6 所示的回归轮系中，所有齿轮的摸数均为 2，各轮齿数Z1=15,Z2=32,Z2=20,Z3=30，要求齿轮 1，3 同轴中心线，问：1）这两对齿轮选什么传动类型较好？2）若把齿轮 1，2 改为斜齿轮传动来配凑中心距，当齿数不变，法面摸数为 2 时，斜齿轮的螺旋角应为多少？这一对斜齿轮的分度圆半径和节圆半径多少？齿顶圆半径多少？图 5.6 题 5.5.9 图 5.5.10已知一对齿轮，m=10,Z1=12,Z2=36,ha*=1,c*=0.25,求：o20=1）使齿轮 1 不根切的最小变位系数 2）计算齿轮的啮合角，齿顶圆半径，齿根圆半径，基圆半径，重合度 5.5.11一对模数为 5 的齿轮，Z1=17,Z2=118,经过一段时间使用后，发现小齿轮严重磨损，拟报废小齿轮，修复（切除磨损部分，即负变位）大齿轮，修复中分度圆齿厚减少了0.75mm，问两齿轮分别应取的变位系数是多少？5.5.12经测量得知：一阿基米德蜗杆蜗轮传动的中心距a=48mm，蜗杆齿顶圆直径da1=30,头数Z1=1,蜗轮的齿数Z2=35。试求：1）蜗杆的模数 m，蜗杆的直径系数 q 2）蜗杆和蜗轮的分度圆直径d1,d2 5.5.13 已知一对标准圆锥齿轮，Z1=20,Z2=40,大端模数m=5，压力角，轴交角o20=90o，求：两齿轮的分度圆锥角，分度圆直径，锥距，齿顶圆直径和当量齿数。73 陆宁编著机械原理总复习书稿 5.6 讨论题讨论题 5.6.1什么是变位齿轮的齿顶高削减系数？为什么变位齿轮的齿顶圆半径不能用原来的标准齿轮齿顶圆半径加上 xm，而变位齿轮的齿根圆半径却可用标准齿轮齿根圆半径加上 xm 求得？5.6.2已知正在用滚刀加工的渐开线直齿圆柱标准齿轮的模数m=2mm，加工中测量的公法线长度为mm，其标准公法线长度应为Wk.=22 31Wk=2142.mm。试问还须要多大的径向进刀量才能完成加工？5.6.3若一对直齿圆柱齿轮传动的重合度=1.30,试说明若以啮合点移动一个基圆周节pb为单位，啮合时有多少时间为一对齿，多少时间为两对齿，试作图标出单齿啮合区域，并标明区域长度与pb的关系。如何提高重合度 5.6.4在模数、齿数、压力角、变位系数及基圆大小这些因素中，哪个真正决定了渐开线齿廓形状？5.6.5满足正确啮合条件的一对齿轮，它们的齿形一样吗？为什么？5.6.6两对齿数和压力角相同而模数不同的齿轮，它们的重合度一样吗？5.6.7当齿轮的齿数增加时，分度圆半径，齿厚，渐开线齿廓形状，基圆齿距，分度圆齿距这几个参数中，哪个不变？作者诗词 秋日感怀(画堂春)秋日感怀(画堂春)秋来花落洒春江,雅阁独倚寒窗.山光水色照回廊,日暮晚风凉.小径缤纷黄叶,一年一度秋光.落花流水易情伤,无语对斜阳 八卦洲(相见欢)八卦洲(相见欢)夕阳斜照江洲,正寒秋.万里长江东去,大荒流.西风烈,雨珠乱,几时休.试问青天垂泪,为谁愁 品茗(临江仙)品茗(临江仙)水转溪桥风欲静,小园茶舍青青,山光水色寂无音.秀竹疏影里,谁伴品香茗.四十余年如旧梦,浮生几度飘零,闲来雅阁论茶经.莫言人渐老,未泯一童心.74