机械设计7习题.docx
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机械设计7习题
一、填空题:
1.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变,增加两轮的齿数和,则弯曲强度____________,接触强度______________。
2.闭式软齿面齿轮传动首先按____________强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校核____________强度。
3.在齿轮传动中,当其它条件不变,作用于齿轮轮齿上的载荷增加为2倍时,弯曲应力增加为___________倍;接触应力增加为______倍。
4.在单向转动的齿轮上,由于齿轮的弯曲疲劳强度不够所产生的疲劳裂纹,
一般容易在轮齿的______________首先出现和扩展。
5.齿轮的主要失效形式有___________、_____________、____________、
__________、__________。
6.在齿轮传动设计中,齿宽系数d减小,则齿向载荷分布(不均)系数K_____________。
7.轮齿齿面塑性变形破坏的原因是________________________________,
预防措施是___________________________________________________。
8.标准直齿圆柱齿轮传动,轮齿弯曲强度计算中的齿形系数只决定于。
9.轮齿齿面塑性变形破坏的原因是、;特点为、;预防措施是________________、______________________。
10.选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法,主要与____________有关。
二、单项选择题:
1.圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而增加齿数时,可以__________。
A.提高轮齿的弯曲强度B.提高齿面的接触强度
C.改善传动的平稳性和降低振动噪声D.提高抗磨损寿命
2.选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法与_______有关。
A.齿圈宽度B.齿轮直径C.齿轮在轴上的位置D.齿轮的精度
3.一对圆柱齿轮,在确定大小齿轮的宽度时,通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮的宽一些,其目的是______。
A.为了使小齿轮的弯曲强度比大齿轮的高一些
B.为了便于安装,保证接触线长度
C.为了使传动平稳,提高效率
D.为了使小齿轮每个齿啮合次数比大齿轮多
4.开式齿轮传动中,强度条件
主要是针对___________。
A.齿面磨损及轮齿折断B.齿面塑性变形C.齿面胶合D.齿面点蚀
5.当设计圆柱齿轮传动时,在______时接触强度可提高。
A.中心距不变,增大模数B.齿数不变,增大中心距
C.中心距不变,增大齿数D.中心距不变,减小传动比
6.开式齿轮传动中,强度条件
主要是针对___________。
A.齿面磨损及轮齿折断B.齿面塑性变形C.齿面胶合D.齿面点蚀
7.一齿轮传动装置如图所示,轮2主动,轮1与轮3从动,则轮2的齿面接触应力按________而变化,齿根弯曲应力按________而变化。
A.对称循环B.脉动循环C.不对称循环D.以上三种都不对
8.与齿轮传动和链传动相比,带传动的主要优点是______________。
A.工作平稳,无噪声B.传动的重量轻
C.摩擦损失小,效率高D.寿命较长
9.对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动,选取齿面硬度时应使_________。
A.小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度
C.小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度D.小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度
10.两个齿轮的材料、齿宽、齿数相同,模数m1=2mm,m2=4mm,它们的弯曲强度承载能力__________。
A.相同B.第二个比第一个大C.第一个比第二个大D.承载能力与模数无关
11.锥齿轮的弯曲疲劳强度计算是按________上齿形相同的当量圆柱齿轮进行计算的。
A.大端分度圆锥B.大端背锥C.齿宽中点处分度圆锥D.齿宽中点处背锥
三、判断对错:
1.对于硬齿面闭式齿轮传动,若接触强度校核不足,可以增大传动尺寸或提高齿面硬度。
2.对于硬齿面闭式齿轮传动,若接触强度校核不足,解决办法是增大传动尺寸或提高齿面硬度。
3.一对标准齿轮传动,若z1 4.设计软齿面圆柱齿轮传动时,应取小齿轮的齿面硬度与大齿轮的齿面硬度相同。 5.对于普通机械用的齿轮传动,齿轮的精度等级一般为7~9级。 6.闭式齿轮传动的主要失效形式是磨损。 7.一对啮合的直齿圆柱齿轮z1=18,z2=44,小轮齿面的接触应力比较大。 8.设计圆柱齿轮传动时,应取小齿轮的齿宽小于或等于大齿轮的齿宽。 9.开式齿轮传动应按接触疲劳强度设计。 10.其他条件相同时,齿宽系数d越大,则齿面上的载荷分布越不均匀。 11.齿轮传动中,从动齿轮齿面上产生塑性变形后,齿面上节线附近上凸。 12.影响一对齿轮齿面接触强度的主要尺寸是中心距和齿宽。 13.润滑良好的闭式软齿面齿轮传动,齿面点蚀失效不是设计中考虑的主要失效方式。 四、简要回答以下问题。 1.一对圆柱齿轮传动,一般小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2,这是为什么? 强度计算时,齿宽系数 中的齿宽b应代入哪一个? 2.试述闭式软齿面及闭式硬齿面齿轮传动的设计准则。 3.斜齿轮传动如图所示(不计效率),试分析中间轴齿轮的受力。 (在啮合点画出圆周力、径向力及轴向力的方向) 4.一对标准直齿圆柱齿轮传动,已知: z1=20,z2=40,小轮材料为40Cr,大轮材料为45钢,齿形系数YFa1=,YFa2=,应力修正系数YSa1=,YSa2=,许用应力 , , , 。 问: 1)哪个齿轮的接触强度弱? 2)哪个齿轮的弯曲强度弱? 为什么? 5.一对传动比大于1的标准齿轮啮合时,哪个齿轮的齿面接触应力较大? 哪个齿轮的齿根弯曲应力较大? 为什么? 五、计算题: 1.二级直齿圆柱齿轮减速器中尺寸参数和转向如图,压力角=20,忽略功率损失。 问: 1)用手拨动传动系统检查齿轮啮合情况应转动哪根轴? 为什么? (此时无载荷)2)计算齿轮3的圆周力和径向力。 2.分析图中斜齿圆柱齿轮传动的大齿轮受力,忽略摩擦损失。 已知: 小齿轮齿数z1=23,大齿轮齿数z2=71,法向模数mn=5mm,中心距a=245mm,传递功率P=15kW,大齿轮转速n2=145r/min,小齿轮螺旋线方向右旋。 求: 1)大齿轮螺旋角的大小和方向;2)大齿轮转矩T2;3)大齿轮分度圆直径d2;4)大齿轮受力(用三个分力表示)的大小和方向,并在图上画出。 3. 一对斜齿圆柱齿轮传动,由强度设计得: mn=3mm,z1=25,z2=75,=80634。 已知: 传递的功率P1=70kW,转速n1=750r/min。 求从动轮所受各分力(忽略摩擦损失),并在图中示出各分力的方向。 一、填空题: [1]降低,不变 [2]接触疲劳强度,弯曲疲劳强度 [3]2, [4]受拉一侧的齿根部分 [5]齿面磨损,齿面点蚀,胶合,齿面塑性变形,轮齿折断 [6]减小 [7]轮齿材料较软而载荷和摩擦又都很大; 提高齿面硬度、采用粘度较大的润滑油等 [8]齿数 [9]轮齿材料较软,而载荷和摩擦又都很大 主动轮齿面沿节线处形成凹沟,从动轮齿面沿节线处形成凸棱 提高齿面硬度,采用粘度较大的润滑油 [10]齿轮的直径 二、单项选择题: [1]C [2]B [3]B [4]A [5]B [6]A [7]B,B [8]A [9]C [10]B [11]D 三、判断对错: [1]√ [2]√ [3]× [4]× [5]√ [6]× [7]× [8]× [9]× [10]√ [11]√ [12]√ [13]× 四、简要回答以下问题。 [1]1)选择b1>b2,主要是为了使装配时容易保证轮齿沿全齿宽啮合,以保证强度。 另一方面,取b1>b2,而不是取b2>b1,是为了节省材料和加工齿轮的工时,降低成本。 2) 中的齿宽b应代入b2。 [2]2、(6分)1)闭式软齿面齿轮传动的设计准则: 用齿面接触疲劳强度设计,用齿根弯曲疲劳强度校核。 2)闭式硬齿面齿轮传动的设计准则: 用齿根弯曲疲劳强度设计,用齿面接触疲劳强度校核。 [3] [4]1)大齿轮的接触强度弱。 因为相互啮合的一对齿轮,其接触应力相等,而大轮的许用应力小。 2)大齿轮的弯曲强度弱。 弯曲强度的大小主要取决于比值: 。 , 比值大的弯曲强度低,故大齿轮的弯曲强度低。 [5]1、(本小题6分)两轮齿面接触应力相等,因为互为反作用力。 小齿轮的齿根弯曲应力较大,因为FFYFaYSa/(mb),两轮作用力F相等,齿宽b1=b2,模数m相同,而小轮齿根较薄,使齿形系数YFa较大,YSa小一些,但乘积YFaYSa较大,故齿根弯曲应力较大。 五、计算题: 1)1)用手拨动接电动机的小齿轮轴。 因为在传动系统中各轴传递功率相同(忽略效率的影响),而此轴转速最高,传递转矩最小,拨动起来省力。 4分 2) (η=1)2分 2分 2分 2)2、(本小题15分)齿轮螺旋角 (2分) 大齿轮分度圆直径 (2分) 大齿轮转矩 (2分) 切向力 (2分) 轴向力 (2分) 径向力 (2分) (3分) 3)3、(本小题10分) 2分 2分 1分 1分 1分 3分
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