第13章 齿轮传动
1．运动分析: 正确啮合的条件，压力角α、螺旋角β 2．齿轮材料: 选材原则，热处理工艺，软齿面硬度差30～50HBS 3．受力分析: Ft、Fr、Fa，失效形式，设计准则 4．设计计算: 载荷系数，齿宽系数，应力循环特性，齿轮参数 弯曲强度，接触强度，提高齿轮强度的措施 5．结构与润滑: 齿轮结构型式、尺寸，润滑方式
【思考题】 13-1 齿轮传动常见的失效形式有哪些？齿轮传动的设计计算准则有哪些？在工程设计实
践中，对于一般闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么？ 13-2 在齿轮传动设计时，提高齿轮的疲劳强度的方法有哪些？ 13-3 与直齿轮传动强度计算相比，斜齿轮传动的强度计算有何不同？ 13-4 如何确定齿轮传动中的许用接触强度和许用弯曲强度值？
13-5 根据齿轮的工作特点，对轮齿材料的力学性能有何基本要求？什么材料最适合做齿
轮？为什么？ 13-6 齿轮传动设计的流程怎样？如何用框图表示？ 13-7 在齿轮结构设计时，齿轮的结构主要由什么参数决定？
A级能力训练题
1. 一对齿轮要正确啮合，必须相等的参数是________。
（1）直径 （2）宽度 （3）齿数 （4）模数
2. 一般参数的闭式钢齿轮传动，其主要失效形式：软齿面传动（≤350 HBS）________，
硬齿面传动（＞350 HBS）________。
（1）轮齿折断 （2）齿面点蚀 （3）齿面磨损 （4）齿面胶合 （5）塑性变形 3. 开式齿轮传动的主要失效形式是________。
（1）轮齿折断 （2）齿面点蚀 （3）齿面磨损 （4）齿面胶合 （5）塑性变形 4. 高速重载齿轮传动，当散热条件不良时，其主要失效形式是________，低速重载软齿面
齿轮传动，其主要失效形式是________。
（1）轮齿折断 （2）齿面点蚀 （3）齿面磨损 （4）齿面胶合 （5）塑性变形 5. 双向运转低速重载软齿面齿轮传动，其主要失效形式是________。
（1）轮齿折断 （2）齿面点蚀 （3）齿面磨损 （4）齿面胶合 （5）塑性变形 6. 齿面硬度HBS＞350的钢齿轮的加工工艺为 。
（1）齿坯加工—→淬火—→滚齿—→磨齿 （2）齿坯加工—→滚齿—→磨齿—→淬火 （3）齿坯加工—→滚齿—→淬火—→磨齿
（4）齿坯加工—→淬火—→磨齿—→滚齿
7. 下列措施中， 不利于减轻和防止点蚀，提高齿面接触强度。
（1）提高齿面硬度 （2）采用低粘度润滑油 （3）降低齿面粗糙度值 8. 设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在8～20 范围内选取，β太小，斜齿轮传动
的优点不明显，太大则会引起 。
（1）啮合不良 （2）制造困难 （3）轴向力太大 （4）传动平稳性下降 9. 对于硬度小于350HBS的闭式齿轮传动，当采用同牌号的钢材制造时，一般采用的热处
理方法是 。
（1）小齿轮淬火，大齿轮调质 （2）小齿轮淬火，大齿轮正火 （3）小齿轮调质，大齿轮正火 （4）小齿轮正火，大齿轮调质 10. 斜齿圆柱齿轮传动，如螺旋角越大，则传动的平稳性 ，产生的轴向力 。
（1）越小 （2）越大 （3）没影响
11. 直齿圆锥齿轮传动的强度计算是以 当量圆柱齿轮为计算基础。
（1）小端 （2）大端 （3）齿宽中点处
12. 一对标准圆柱齿轮传动，若大小两齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时两齿轮间的
应力关系属于下列第 种。
（1）σH1≠σH2， σF1≠σF2， [σ]Hl=[σ]H2，[σ]Fl=[σ]F2 （2）σH1=σH2， σF1≠σF2， [σ]Hl≠[σ]H2，[σ]Fl≠[σ]F2 （3）σH1≠σH2， σF1=σF2， [σ]Hl≠[σ]H2，[σ]Fl≠[σ]F2 （4）σH1=σH2， σF1=σF2， [σ]Hl=[σ]H2，[σ]Fl=[σ]F2
13. 为了降低齿轮传动的附加动载荷，在设计时除了提高齿轮精度外，还可以________。
（1）提高表面硬度 （2）提高表面粗糙度 （3）尽量减小齿轮直径和圆周速度 14. 为了降低齿轮传动中齿向载荷分布不均的程度，可以________。
（1）进行齿顶修缘 （2）将轮齿制成鼓形 （3）降低齿轮支承刚度 15. 某传动装置中，采用带传动、链传动、齿轮传动三级减速，从高速级到低速级的传动方
案布置应采用 。
（1） 电动机→带传动→链传动→齿轮传动 （2） 电动机→链传动→齿轮传动→带传动 （3） 电动机→带传动→齿轮传动→链传动 （4） 电动机→齿轮传动→链传动→带传动
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B级能力训练题
16. 一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度均相同，齿数z１
＜z２，则它们的齿根弯曲应力 。
（1）σ
F 1
＞σ
F 2
（2）σ
F 1
＝ σ
F 2
（3）σ
F 1
＜σ
F 2
17. 当齿轮材料和热处理条件一定时，许用弯曲应力在 情况下的值较大。 （1）轮齿双向运转 （2）轮齿受单向弯曲 （3）轮齿在传动中为惰轮 18. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与 无关。斜齿轮和圆锥齿轮强度计算中的齿
形系数YＦa和应力修正系YSa应按 查图表。
（1）模数 （2）压力角 （5）宽度及精度
（3）实际齿数 （3）当量齿数 （3）不发生根切的量小齿数 19. 提高齿轮传动的接触强度，可考虑采取 的方法。
（1）增大中心距 （2）采用闭式传动 （3）提高齿面硬度 （4）增大模数、减小齿数 20. 一减速齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接
触应力的关系是 。
（1）б
Ｈ１
＜б
H2
（2）б
H 1
= б
H 2
（3）б
H 1
＞б
H 2
21. 齿轮弯曲强度计算中齿形系数YFa反映了 对轮齿弯曲强度的影响。标准直齿圆柱
齿轮的形系数YFa取决于 。
（1）轮齿的形状 （2）轮齿的大小 （3）模数 （4）齿数 22. 斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮的承载能力高，下列原因不包括在内的是 。
（1）螺旋角β使接触线长度增大 （2）轴向力使齿轮法向载荷Fn下降 （3）重合度ε较大，传动更平稳 23. 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1： m1＝5mm，z１＝20；齿轮2：m２＝3mm，z２＝60，则
它们的齿形系数 。
（1）YF a1 < YF a2 （2）YF a1 = YF a2 （3）YF a1 > YF a2
24. 一对斜齿圆柱齿轮传动。已知模数mn=4mm，齿数z1=25，z2=98，螺旋角β=10°5′47″，
齿宽b1=85mm，b2=80mm，则该传动的齿宽系数ψd 等于 。
（1）0.83 （2）0.84 （3）0.80 （4）0.79
25. 设计一直齿圆柱齿轮传动，已求得中心距A＝200mm，这时齿轮的许用接触应力[σ
22
H]1=700N/mm，[σH]2=500N/mm，现要求传递扭矩增加到原来的4倍，并改为硬齿面齿s
2
轮，[σH]1=[σH]2=1000 N/mm，若中心距不能改变，则在其它参数和条件不变时，齿轮的宽度应变为原来的______。
（1）1/4倍 （2）1/2倍 （3） 2 倍 （4） 4 倍 （5）一样
C级拓展训练题
26. 如果对圆柱齿轮传动进行高度变位，则其齿面接触强度______。
（1）比原来提高 （2）比原来降低 （3）与原来一样 27. 直齿圆锥齿轮径向变位时，多采用高度位，其主要原因是______。
（1）不使两的节锥角发生变化 （2）不使齿轮的锥距发生变化 （3）不使两齿轮的轴间夹角发生变化
28. 圆弧齿轮传动，在轴向尺寸受限制时，可采用______的措施来提高其承载能力。
（1）增大模数 （2）减小螺旋角 （3）双啮合线齿廓 （2）增加齿的啮合对数 29. 圆弧齿轮传动在啮合过程中，理论上为____________。
（1）面接触 （2）线接触 （3）点接触 30. 圆弧齿轮传动的工作连续性是依靠____________来保证的。
（1）端面重合度 （2）轴面重合度 （3）端面重合度与轴面重合度