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    齒輪齒條行業考試題卷答案

    時間 :2020-03-06 作者 : 來源: 瀏覽 : 分類 :技術文章
    提高齒輪彎曲強度的措施可從兩方面考慮:一方面是采取措施降低其齒根彎曲應力;另一方面是采取措施提高齒輪的許用彎曲應力。

    一. 選擇與填空

       1. C;C;B。

    當齒數一定時,可以用正變位的方法使齒根變厚,從而使齒形系數值下降,而且變位系數越大,齒形系數值下降越多。

    綜上所述,與齒形系數有關的因素有:齒數、螺旋角、節錐角和變位系數。 2 )由輪齒彎曲疲勞強度計算公式可知,齒輪的彎曲應力與齒形系數成正比,使齒形系數值下降的因素,都可使齒根彎曲應力降低。

     

          2. C

    【評注】 提高齒輪彎曲強度的措施可從兩方面考慮:一方面是采取措施降低其齒根彎曲應力;另一方面是采取措施提高齒輪的許用彎曲應力。

    影響齒根彎曲應力最主要參數是模數。為提高彎曲強度,首先應加大模數,其次可適當增加齒寬,但過多地加大齒寬,會使齒向載荷分布系數值增大,從而增大載荷系數,反而會降低彎曲強度。再次可減小系數值,如齒輪正變為會使齒形系數值下降,從而達到提高齒根彎曲疲勞強度的目的。齒輪的許用彎曲應力與齒輪的材料及熱處理方法等有關。如提高齒面硬度可提高其許用應力值,也即提高齒輪的彎曲強度。如題中選項B把材料的熱處理由調質改為淬火,即可提高其輪齒的彎曲強度。

          3. B

    【評注】金屬制的軟齒面齒輪,配對的兩輪齒中,小齒輪齒根強度較弱;且小齒輪的應力循環次數較多,當大小齒輪有較大硬度差時,較硬的小齒輪會對較軟的大齒輪齒面產生冷作硬化的作用,可提高大齒輪的接觸疲勞強度。所以要求小齒輪齒面硬度比大齒輪大 0~5 BS。

       4. B

    【評注】當外載荷和齒數比U不變時,要提高齒輪的接觸強度,一方面可首先增大齒輪的分度圓直徑(中心距相應增大),其次可適當增加齒寬,以使接觸應力下降。另一方面可采用熱處理方法提高表面硬度,從而提高許用接觸應力。

    5. A,C

    【評注】經常發生點蝕,說明其接觸強度不足。提高接觸強度的措施主要從兩個方面考慮,一方面降低其接觸應力,一方面提高其許用接觸應力。合金鋼40Cr調質后齒面硬度高于45號鋼調質后的齒面硬度;45號鋼經齒面淬火后形成硬齒面,而45號鋼調質后的齒面為軟齒面,故 A此均可使其許用接觸應力提高,從而增強其抗點蝕能力。碳素鑄鋼ZG45調質后比碳鋼調質后的齒面硬度還弱。故E不可能。齒輪的大小要受齒輪箱中齒輪傳動中心距的限制,增大齒輪模數和齒數均使齒輪的尺寸變大,故 B,D不可取。

     

        6. D            7. C            8. A,D           9. D             10. C

        11. C,A        12. C           13. C             14. B            15. A

    16. 靠近節線的齒根面,硬度            17.大 30~50          18. 磨齒

    19. 模數,齒廓形狀,齒數Z,當量齒數Z。

    20. 高,齒向載荷分布不均,大,大,大

     

    二、簡答題

    1. 輪齒的主要失效形式有輪齒折斷和齒面損壞兩類。輪齒折斷有疲勞折斷和過載折斷兩種形式。齒面失效主要有疲勞點蝕、磨損、膠合和塑性變形。一般情況下,若設計正確、潤滑條件良好,閉式軟齒面輪齒的主要失效形式是疲勞點蝕。閉式硬齒面的主要失效形式是彎曲疲勞折斷。高速大功率閉式傳動主要出現點蝕和膠合。開式齒輪傳動的主要失效形式是磨損。

    2. 輪傳動中,小齒輪齒面硬度比大齒輪大一些,一般要大30~50HBS。這是由于:①小齒輪的齒根厚度小于大齒輪;②若軟硬齒面配對嚙合,因冷作硬化,可提高齒面接觸疲勞強度;小齒輪的應力循環次數比大齒輪多;提高嚙合性能。

    3. (1)Ⅱ軸上輪2,3的各分力方向如下圖所示。由軸I轉向判斷出軸Ⅱ轉向為順時針方向。要使輪2順時針旋轉,其工作齒面應為左側齒面。軸向力沿軸線方向指向工作齒面,故輪2的軸向力Fa2應指向后方。也可按左(右)手法則。輪2為左旋,按左手法則,大拇指指向前方,但輪2為從動輪,故軸向力Fa2指向后方。要使軸Ⅱ上輪2,3的軸向力Fa2反向,應使輪3的軸向力Fa3指向前方,順時針旋向,符合左手法則,輪3又是主動輪,故輪3的螺旋線方向為左旋。

    Fr2,Fr3由嚙合點沿著徑線方向指向轉動中心。輪2為從動輪,Ft2與嚙合點的圓周速度方向相同。輪3為主動輪,Ft3與嚙合點處的圓周速度方向相反。

     

    5.  齒面接觸應力是脈動循環,齒根彎曲應力是對稱循環。在作彎曲強度計算時,應將圖中查出的極限應力值乘以0.7。

    6. 一般齒輪材料主要選用鍛鋼(碳鋼或合金鋼)。對于精度要求較低的齒輪,將齒輪毛坯經正火或調質處理后切齒即為成品,這時精度可達8級,精切時可達7級。對于精度要求較高的齒輪,可調質后表面淬火,對于低碳鋼或低碳含金鋼主要是滲碳后淬火,最后進行滾齒等精加工,其精度可達7,6級甚或5級。對于尺寸較大的齒輪,可選用鑄鋼或球墨鑄鐵,正火后切齒也可達8級精度。

    7. 提高輪齒抗彎疲勞強度的措施有:增大齒根過渡圓角半徑,消除加工刀痕,可降低齒根應力集中;增大軸和支承的剛度,可減示齒面局部受載,采取合適的熱處理方法使輪芯部具有足夠的韌性;在齒根部進行噴丸、滾壓等表面強度處理,降低齒輪便面粗糙度,齒輪采用正變位等。

       提高齒面抗點蝕能力的措施有:提高齒面硬度;降低表面粗糙度;增大潤滑油粘度;提高加工、安裝精度以減小動載荷;在許可范圍內采用較大變位系數的正傳動,可增大齒輪傳動的綜合曲率半徑。


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