21. 在两级圆柱齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，它一般是用在高速级还是低

速级？为什么？

22. 为什么在斜齿圆柱齿轮传动中Fa1=-Fa2、Fr1=-Fr2、而在直齿圆锥齿轮传动中，Fa1=-Fr2、

Fr1=-Fa2？如何确定作用在斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮上的轴向力的方向？

三、计算题

1. 某直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器及主动轮1的转向如图示，已知锥齿轮齿宽系数?R=0.3、

Z1=25、Z2=50，模数m=5mm，斜齿轮Z3=21、Z4=84，模数mn=6mm，试求当斜齿轮3的分度圆

螺旋角β为何旋向及多少度时，能使II轴上传动件的轴向力完全抵消？

题1图

2. 图示为蜗杆-齿轮传动装置，右旋蜗杆1为主动件，为使轴II、III上传动件的轴向力能相

互抵消，试确定：（1）蜗杆的转向，（2）斜齿轮3、4轮齿的旋向，（3）用图表示轴II上传动件的受力（用各分力表示）情况。

题2图

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3. 图示为由电动机带动的锥齿轮-蜗杆传动装置，电机吊起重物W时的转向如图示，卷筒与

蜗轮4固定在同一轴上，设计时要求在提升重物时，使轴II上传动件的轴向力相互抵消，

试确定：（1）如保持其它传动件位置不变，从动锥齿轮应放在Z2还是z?2的位置？（2）蜗轮、蜗杆轮齿的旋向；（3）用图表示轴II上传动件的受力情况（用各分力表示）。

题3图 题4图

4. 图示为斜齿轮、螺旋起重装置，当手轮1按图示方向回转时，需将重物W举起，试确定：

（1）螺杆5和锥齿轮4内螺纹的旋向；（2）为使轴II上传动件轴向力相互抵消，斜齿轮1、2轮齿的旋向；（3）用图表示轴II上的受力情况（用各分力表示）。

5. 图示为两级斜齿轮传动，由电机带动的齿轮的转向、旋向如图示，现欲使轴II上传动件轴

向力完全抵消，试确定：（1）斜齿轮3、4轮齿的旋向；（2）斜齿轮3、4螺旋角的大小；（3）用图表示轴II上传动件受力情况（用各分力表示）。

题5图

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题6图

6. 图示为蜗杆-齿轮传动装置，已知主动斜齿轮1的转向n1和蜗杆5轮齿的旋向如图示，现

欲使轴II上传动件轴向力完全抵消，试确定：（1）斜齿轮1、2轮齿的旋向；（2）蜗轮6的转向及其轮齿的旋向；（3）用图表示轴II上传动件受力情况（用各分力表示）。

7. 图示两级斜齿圆柱齿轮传动，其主动轮1的转向n1及轮齿旋向如图示，已知主动轴I上的

0

扭矩T1=40N.m，Z1=20，mn=4mm，β=14，（1）试确定主动轮上所受的径向力Fr1、轴向力Fa1及圆周力Ft1大小和方向（用图表示）；（2）为使轴II上传动件轴向力相互抵消，试确定斜齿轮3、4轮齿的旋向。

题7图 题8图

8. 图示齿轮-蜗杆传动装置，主动轴I的转向n1如图示，为得到从动端蜗轮6的转向n6（顺

时针），同时使轴III上传动件轴向力相互抵消，试确定：（1）斜齿轮3、4及蜗轮、蜗杆轮齿的旋向；（2）用图表示轴II上传动件受力情况（用各分力表示）。

9. 图示齿轮-蜗杆传动装置，已知从动端蜗轮6转向n6（逆时针）及蜗杆5的转向n5，如图

示，（1）现欲使轴II上传动件轴向力相互抵消，试确定蜗轮、蜗杆及两个斜齿轮轮齿的旋

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向；（2）用图表示轴II上传动件受力情况（用各分力表示）。

题9图

10. 图示为斜齿轮、蜗杆传动装置，其两级传动的中心距是一样的，已知斜齿轮齿数Z1=20、

Z2=40、mn=6mm，蜗轮的齿数Z4=39、m=8mm、q=8，主动轮1的转向n1及轮齿旋向如图示，（1）试确定斜齿轮螺旋角β的大小；（2）若轴II上传动件轴向力相互抵消，试确定齿轮2、3、4轮齿的旋向及蜗轮4的转向，用图表示轴II上传动件的受力情况（用各分力表示）。

题10图 题11图

11. 图示传动装置中，左旋蜗杆1为主动件，其转向n1如图示，为使轴II、III上传动件轴向

力相互抵消，试确定：（1）若保持其它传动件位置不变，锥齿轮5应放在锥齿轮6的左侧还是右侧？（2）蜗轮2、斜齿轮3、4轮齿的旋向；（3）用图表示轴II上传动件的受力情况（用各分力表示）。 12. 图示两级斜齿轮传动，已知条件如图，主动轮1的转向n1如图，现欲使II上传动件的轴向

力完全抵消，试确定：（1）斜齿轮3、4的螺旋角β的大小及轮齿的旋向；（2）用图表示轴II上传动件的受力情况（用各分力表示）。

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题12图 题13图

13. 设计图示的卷扬机用闭式双级直齿圆柱齿轮减速器中高速级齿轮传动。已知：传递功率

P1=7.5Kw，转速n1=960r/Min，高速级传动比i=3.5；折合一般制工作，使用寿命15年。 14. 试求一对啮合齿轮的大、小齿轮对于弯曲疲劳为等强度的条件式。并求大、小齿轮弯曲应

力之间的关系式。

解：圆柱齿轮的大、小齿轮轮齿弯曲疲劳强度计算公式为：

??F12?K?TY?Y?Y?Y?[?] （1）

b?d?m1Fa1Sa1??F11n ??F22?K?TY?Y?Y?Y?[?] （2）

b?d?m1Fa2Sa2??F21n 解（1）、（2）两式中后面的两式，即得其大、小齿轮弯曲疲劳强度条件式

[?]Y?YFa1F1?Sa1[?]Y?YFa2F2

[?][?]?Y?YY?YF1Fa1Sa1Fa2Sa2 使用上式可判断一对齿轮中哪个齿轮的强度较弱，如

F2，则表明小齿轮弯曲强度低于大

Sa2齿轮，则应按小齿轮进行弯曲强度设计或验算。这样一来，可使计算概念更加清晰，使运算更加简化。 解（1）、（2）两式中前面的等式，又可获得大、小齿轮弯曲应力间的关系式

?F1YFa1?YSa1??F2YFa2?YSa2

利用该式，将可在已知一个齿轮的应力后，方便地求得另一齿轮的应力。

15. 有一单级斜齿圆柱齿轮减速器，已知：中心距a=300mm，小齿轮齿数Z1=39，大齿轮齿数

Z2=109，。试计算确定该斜齿轮传动的模数mn和分度圆螺旋角β及其他主要尺寸。 解（1）求模数mn及分度圆螺旋角β

mn2?a2?300???4.054

cos?Z1?Z239?109 应取mn = 4mm。再配凑β ?m?(Z1?Z2)4?(39?109)?arccosn?arccos?9022?

2?a2?300 25