机械设计习题集(6)

11. 链传动的中心距过小，其缺点是（ ）

A.链条工作时颤动，运行不平稳 B.链条磨损快，寿命低 C.容易发生“脱链”现象 D.链条运动不均匀性增强

填空题

1．在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将紧边布置在上面。

2．若不计链传动中的动载荷，则链的紧边受到的拉力由有效圆周力；离心拉力和悬垂拉力

三部分组成。

3．在滚子链的结构中，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间采用 过盈 配合。 4．链传动中，即使主动轮的角速度等于常数，也只有当z1＝z2，且中心距等于链节距的整

数倍时，从动轮的角速度和传动比才能得到恒定值。

5．在滚子链的结构中，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间采用间隙 配合。 6. 链传动一般应布置在平面内，尽可能避免布置在水平平面或铅垂 平面内。 7．在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将松边布置在下面。

简答题

1. 链轮齿数应如何选择？

答：由运动分析可知，小链轮齿数z1应选得多一些，以便多边形效应减小，动载荷减小，

有利于传动。(2分)一般根据链速选择，z1＝17～31。当链速很低时，小链轮齿数最小可到9。小链轮齿数多些好，但大链轮齿数z2也不宜超过120，以免过早出现掉链，同时也避免链传动的尺寸和质量增加。(3分) 2. 带传动与链传动受力上的主要区别有哪些？ 答：链传动与带传动受力上的主要区别是链传动靠啮合传动，它的张紧力较带传动小得多

(2分)。张紧力主要使短的松边不要过于下垂，而影响工作和产生跳齿、振动等，它可以就靠保持适当的悬垂拉力来达到，也由于此，链作用在轴上的压轴力也不大(3分)。

3. 产生链传动动载荷的主要原因是什么？

答：产生链传动动载荷的主要原因有：链速不均匀及从动轮的角速度变化；(1分)同时，

链节和链轮齿啮合瞬间的相对速度也引起冲击和动载荷；(2分)另外，链速的垂直分量周期性变化也将引起冲击和动载荷。(1分)由于链速的不均匀性和存在动载荷，将增加功率损耗、产生噪声、降低寿命。(1分)

第10章 齿轮传动

选择题

1. 我国规定渐开线标准直齿圆柱齿轮在分度圆上的压力角为（ ）*4

A.20° B. 0° C.15° D.25° 2. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的 必须相等。（ ）*2 A.直径 B.宽度 C.齿数 D.压力角 3. 用仿形法切制渐开线齿轮时（ ）*4

A.会产生根切现象 B.一般不存在齿形误差

C.生产率较高 D.应按被加工齿轮的齿数选择铣刀刀号 4. 关于渐开线齿轮相邻两齿同侧齿廓间的法向距离，不正确的是（ ）*2 A.与基圆齿距相等 B.其值恒定 C.与模数无关 D.与齿数无关

5. 减速器用圆柱齿轮传动，两齿轮齿面硬度均大于350HBS，该传动齿轮的主要失效形式是（ ）

A. 齿面点蚀 B.齿面磨损 C. 轮齿折断 D.轮齿塑性变形 6. 标准齿轮不发生根切的最小齿数为（ ）*2

A. 11 B. 17 C. 15 D. 18 7. 斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动的重合度的关系是（ ）

A. 大于 B. 小于 C. 相等 D. 不确定 8. 斜齿圆柱齿轮（ ）*2

A.标准参数在端面中 B.传动时的接触线为螺旋线 C.传动时的接触线为直线 D.不根切的最少齿数比直齿轮大 9. 与渐开线直齿圆柱齿轮副重合度无关的是（ ）*4

A.齿数 B.模数 C.齿顶高系数 D.啮合角 10. 直齿圆柱齿轮传动的重合度指的是（ ）*2

A.理论啮合线长度与齿距的比值 B.实际啮合线长度与齿距的比值 C.理论啮合线长度与基圆齿距的比值 D.实际啮合线长度与基圆齿距的比值 11. 与渐开线形状有关的是（ ）*2

A.基圆的大小 B.分度圆的大小 C.渐开线的起始位置 D.发生线的滚动速度

12.下列哪一项对齿面接触应力的大小无直接影响？（ ）

A.中心距 B.模数 C.齿宽 D.传动比 13. 负传动齿轮副的一对分度圆（ ）*2

A.相交 B.相切 C.分离 D.不一定 14. 标准安装的渐开线直齿标准齿轮副不一定（ ）*2

A.中心距等于标准中心距 B.顶隙等于标准顶隙 C.能连续传动 D.齿侧间隙等于零 15. 设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应（ ）*3

A.加大模数 B.增加齿数 C.加大中心距 D.加大压力角 16. 已知一对直齿圆柱齿轮传动的重合εα=1.13，则两对齿啮合的时间比例为（ ） A.113% B.13% C.87% D.100% 17. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将（ ）

A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大也可能减小 18. 用范成法加工渐开线齿轮时产生根切的原因是被加工齿轮的（ ） A.尺寸太小 B.模数太小 C.齿数太少 D.上述全部 19. 斜齿圆柱齿轮（ ）

A.标准参数在端面中 B.传动时的接触线为螺旋线 C.传动时的接触线为直线 D.不根切的最少齿数比直齿轮大 20. 关于渐开线齿轮相邻两齿同侧齿廓间的法向距离，不正确的是（ ）

A.与基圆齿距相等 B.其值恒定 C.与模数无关 D.与齿数无关

21. 渐开线标准直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮 的压力角。（ ） A.基圆 B.分度圆 C.齿顶圆 D.齿根圆 22. 齿面疲劳点蚀首先发生在齿轮的（ ）

A.接近齿顶处 B.靠近节线的齿根部分 C.接近齿根处 D.靠近基圆处

23. 用α＝20°，ha*＝1的齿条形标准刀具加工标准直齿圆柱齿轮，不产生根切的最少齿数是（ ）

A.14 B.15 C.17 D.18

24. 斜齿轮圆柱齿轮的标准参数规定在轮齿的 上。（ ）

A.端面 B.法面 C.轴面 D.切面 25. 一对正传动的变位齿轮, 它们的变位系数之和x1+x2 （ ）

A.=0 B.>0 C.<0 D.≥0

填空题

1．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，其啮合角变大。*2 2．外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是法面模数相等、法面压力角相等、螺旋角相等方向相反。

3．—般开式齿轮传动中的主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断。 4．一般闭式齿轮传动中的主要失效形式是齿面疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断。

5．在齿轮传动的过程中，两啮合齿廓间的正压力始终沿啮合线（公法线）方向，故其传力

方向不变。

6．在齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是由于交变接触应力的反复作用引起的，点蚀通常首先出

现在齿面节线附近的齿根部分。*2

7．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，其传动比不变 。 8．在齿轮传动中，主动轮所受的圆周力Ft1与其回转方向相反 。

9．渐开线齿轮传动的啮合线是两基圆的内公切线，亦是该对渐开线齿廓的 接触点的公法线线。

10．齿轮传动中的标准模数和标准压力角对于斜齿圆柱齿轮是指 法面内 的模数和压力角。 11. 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是.模数和压力角对应相等。 12．斜齿圆柱齿轮的法面参数为标准值。 13．圆锥齿轮的 大端 参数为标准值。

简答题

1. 渐开线具有哪些重要性质？ 答：（1）因发生线在基圆上作纯滚动，所以发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚

过的一段弧长(1分)。

（2）渐开线上任意一点的法线必与其基圆相切(1分)。 （3）渐开线在基圆上起始点处的曲率半径为零(1分)。 （4）渐开线的形状决定于基圆的大小(1分)。

（5）因渐开线从基圆开始向外展开，故基圆内无渐开线(1分)。 2. 试简述硬齿面闭式齿轮传动的设计准则。

答：硬齿面闭式传动，由于齿面接触承载能力较高，常因齿根疲劳折断而失效，故按齿根

弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度(3分)；或同时按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后取设计参数的较大值（2分）。 3. 简述齿廓啮合基本定律。 答：一对齿轮传动时，它们的角速度之比等于其连心线被两齿廓接触点的公法线所分成的两段线段长度的反比。(3分)通常情况下，一对齿轮的传动比往往是固定不变的；那么此时的齿廓啮合基本定律又可描述为：两轮齿廓在任何位置接触时，过接触点的公法线必须交连心线于一固定点。(2分) 4. 简述渐开线齿廓的传动特点。 答：（1）具有可分性。即当一对渐开线圆柱齿轮啮合传动时，由于安装误差等原因引起的中

心距略有变动时，它们的传动比仍保持不变，这是因为它们的角速度之比与基圆半径成反比，而齿轮制造好后，其基圆是固定不变的。(2分)

（2）渐开线圆柱齿轮传动时，当其主、从动齿轮确定不变，传动方向不变时，其公法线

的方位也固定不变，因而齿轮的受力方向也不变，传动平稳。(2分)

（3）渐开线齿轮工艺性好，便于加工制造，这是因为只要分度圆压力角和模数都相同而

齿数不同的渐开线齿轮都可以用同一把刀具加工。并且由于其齿廓是单一的渐开线，故加工刀具容易制造准确。(1分)

4. 简述什么叫标准齿轮。

答：模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数为标准值，(3分)并且分度圆齿厚等于分度圆齿

槽宽的齿轮。(2分) 5. 简述圆锥齿轮的背锥。

答：与圆锥齿轮的大端球面相切于大端分度圆的圆锥面。(5分)

6. 两个标准渐开线直齿圆柱齿轮要能正确啮合、正确安装和连续传动，应满足哪些条件？ 答：两个标准渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为两轮的模数和压力角分别相等(2分)；

正确安装的条件为两轮的分度圆半径之和等于其两轮的中心距(1分)；连续传动应满足的条件为重合度应大于等于1或实际啮合线的长度应大于基圆齿距。(2分) 7. 渐开线圆柱齿轮传动中接触点的正压力作用线与哪三根线重合？ 答： 1）两基圆的内公切线(1分) 2）两齿面接触点的公法线(2分) 3）齿轮传动的啮合线(2分) 8. 试分析疲劳点蚀产生的机理。

答：疲劳点蚀是软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式，(1分)齿轮在工作中，相互啮合的

轮齿受到不断变化的齿面接触应力的重复作用，在接触应力的重复作用下，首先在接触齿面表层下20μm处产生微裂纹，(2分)随着接触应力作用次数的不断累加，裂纹逐渐扩展至齿表面，轮齿表面出现裂纹后，润滑油随啮合运动进入裂纹中，接触应力的继续作用，增加了裂纹中润滑油的压力，使裂纹继续向前发展，直至最后出现小块的片状剥落即产生点蚀。(2分) 33.简述渐开线圆柱齿轮的分度圆。

答：齿轮上具有标准模数(2分)和标准压力角的圆。(3分)

计算题

1. 已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数Z=20，m=8mm，α＝20°，h*a =1。 试求其齿廓曲线在分度圆及齿顶圆上得曲率半径ρ及ρα。

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