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中南大学 机械原理 第十章作业答案
判断题(每2)
9、满足正确啮合条件的一对齿轮一定能连续传动( ) 10、斜齿圆柱齿轮只能实现平行轴传动。( )
11、正传动的一对齿轮必定都是正变位齿轮( )。
12、法向齿距就是基圆齿距( )。 13、两个齿轮的模数、齿数相等,但压力角不等,则此两齿轮的齿廓形状不同 ( )。
14、齿轮上齿厚等于齿槽宽的圆称为分度圆( )。 15、直齿圆柱轮传动中,节圆总是大于分度圆( )。 16、图示中的C、C‘、C“ 为由同一基圆上所生成的几条渐开线。其任意两条渐 开线(不论是同向还是反向)沿公法线方向对应两点之间的距离处处相等(即: A1B1=A2B2;A1C1=A2C2及B1C1=B2C2)。( ) C A2 A1 C' C" B1 C1 B2 C2
分度圆上曲率半径
r sin
r 2 rb2
基圆上曲率半径 齿顶圆上曲率半径 齿厚和齿槽宽:
ρb1 =0
ρb2 =0
ρb1 =55.76
ρb2 =90.6
p S1= S2=e1=e2= =7.85mm 2
30、一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构,两轮的分度圆半径分 别为 r1=30mm ,r2=54mm ,α = 20°,试求(12分)
da1=260mm
db1≈234.92mm
db2≈422.86mm
Z1=50
分度圆上压力角 基圆上压力角 α1 =20° αb1 =0° αa1 =25.4° ρ1 =42.75
Z2=90
α2 =20° αb2 =0° αa2 =23.2° ρ 2 =76.95
齿顶圆上压力角
rb a arccos ra
A、一定 B、不一定 C、一定不
24、渐开线直齿圆柱齿轮的可分性是指 A、节圆半径 B、传动比
B
不受中心变化的影响。 C、啮合角 C ,而其压力角决定齿 D、形状
25、对于渐开线齿轮而言,其模数决定齿轮的 轮的 D 。 A、长短 B、厚薄 C、大小
简答题: (每5)
26、齿轮传动要匀速、连续、平稳地进行必须满足哪些条件? 答: ①、不论两轮齿廓在任何位置接触,过接触点所作的两齿廓公法 线与两齿轮的连心线交于一定点; ②、满足正确啮合条件,既m1= m2 、 α1 =α2 ③、满足 ε1; ④、无侧隙传动 ; ⑤、顶隙为标准值。
L m cos(k 0.5) zinv ] [
27、何谓重合度?它与齿数Z、模数m、压力角α及中心距α之间有何关系?
实际啮合线段 [ z1 (tg a1 tg ) z2 (tg a 2 tg )] 答: 重合度 法向齿距 2 ①、齿数:z ;
②、模数:m 无影响
③、压力角:无影响 ④、中心距:a ; ;
(1)、当中心距 和 r2各为多少? (2)、当中心距 和 r2 各为多少?
a 86mm 时,啮合角 是多少?两个齿轮的节圆半径 r1
a 87mm 时,啮合角 是多少?两个齿轮的节圆半径 r1
(3)、以上两种情况下的两对节圆半径的比值是否相等?
解:根据关系 rb r cos r cos 一对啮合齿轮
1 a ( z1 z2 )m 解: 2
z2 9 又:i12 z1 5
2a 2 350 z1 z2 140 m 5
得:z1 50, z2 90
Z2=90
d2=450 da2=460mm
Z1=50
分度圆直径 d=m ×z 齿顶圆直径 da=mz+2h*m 基圆直径 db=dcos20° d1=250
ห้องสมุดไป่ตู้
与安装中心距有关。 当一对标准齿轮按标准中心距安装时,节圆与分度圆重
合 ,啮合角与压力角相等。 3、根切的产生是在用 范成法加工齿数较少 的 标准齿轮时,因刀具顶线超 过啮合极限点N1 所致。 4、一对平行轴渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 m1 = m2 、α1 = α2 和 β1 = - β2 。
(2) cos
a cos a cos arccos , 24.87 a a
r1 31.07mm,r2 55.93mm
(3)、相等
31、用齿条刀加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度 ω 1 = 5 rad/s ,刀具移动速度为V刀 = 0.375 m/s ,刀具的模数 m = 10 mm ,压力角 α =20° 。(12分) (1)、求被加工齿轮的齿数; (2)、若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为77mm,求被加工齿轮的分度 圆齿厚; (3)、若已知该齿轮与大齿轮相啮合时的传动比i12=4,在无侧隙安装时的中 心距为377mm,求这两个齿轮的节圆半径 r 、r2及啮合角 1
17、一对标准齿轮只有在标准中心距安装下啮合传动时,啮合角的大小才等于分 度圆压力角。( )
18、斜齿圆柱齿轮齿顶圆柱、分度圆柱和基圆柱上的螺旋角相等( ). 19、齿轮齿条传动中无论齿条是否为标准安装,啮合线的位置总是不变且齿轮 的节圆总是其分度圆。( )
选择填空(每2)
20、渐开线直齿圆柱标准齿轮基圆 B 比齿根圆小。 A、一定 B、不一定 C、一定不
L (k 1)m cos sb
与a、b点的位置无关
i
L
j
rk sk s 2rk ( inv k inv ) r
rb sb s 2rb (inv b inv ) r s cos 2rbinv 1 m cos mz cosinv 2
21、一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合时,最多只有 B 对轮齿在同时啮合。
A、1 B、2 C、3
22、一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动,当安装实际中心距大于标准中心距时, 啮合角 A ; 重合度 B ;传动比i C ,侧隙 A ,顶隙 A 。 A、增大 B、减小 C、不变
1 23、一对渐开线直齿圆柱齿轮,若在无侧隙啮合传动时中心距a m( z1 z2 ) ,则 2 它们的节圆 A 是分度圆,它们 B 是一对标准齿轮传动。
1 解:(1)由范成原理: V刀 mz11 2 得: 1=15 且:r1 =75 mm Z
77 75 (2) 移距系数 x 0.2 10
s
m
2
2 xm tan 14.24mm
(3)依题意:
r2 4,r1 r2 377mm r1
得:r 75.4mm, r2 301.6mm 1
5、一对斜齿圆柱齿轮的重合度由 端面重合度 和 轴面重合度 两部分组成。
6、渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在 法平 面上;在尺寸计算时应按 端面 参数代入直齿轮的计算公式。 7、基本参数相同的正变位齿轮与标准齿轮比较,其分度圆齿厚 增大 ,齿 槽宽减少 ,齿顶高不变 ,齿根高 减少 。
8、蜗杆的标准模数和压力角在 轴 面 ,蜗轮的标准模数和压力角在 端 面。
28、渐开线齿轮有哪些优点?按标准中心距安装的标准齿轮传动齿轮传动有哪 些特点?
答:优点: ①、传动比恒定; ②、有可分性; ③、齿廓 之间的正压力方向不变。 特点:①、侧隙为零、顶隙为标准值; ②、节圆与分
度圆重合,啮合角等与压力角。
计算、作图及证明题:
29、已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5mm,压力角 α=20°,中心距a=350mm,传动比i=9/5,试求①两轮的齿数、分度圆直 径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽; ②齿廓曲线 在分度圆和齿顶圆上的曲率半径;③齿顶圆压力角。(10分)
1 2
1 2 20
(1)
由此推得: a cos a cos
a cos a cos (1) cos , arccos 23.39 a a
r1 30.71mm,r2 55.29mm
又 1 2
r1 cos cos r1
20.82
32、测量齿轮的公法线长度是检验齿轮精度的常用方法。试证明 渐开线标准齿轮公法线长度(卡尺理论测量值)的计算公式:
L m cos(k 0.5) zinv ] [
与a、b两切点的位置无关 式中K为跨齿数: a 解: b
填空题(每2分):
1、 一对渐开线齿轮啮合传动时,它们的齿廓接触点在两轮基圆的内 公切 线上,它们的理论啮合线长度为两基圆内公切线与基圆切点之 间距离N1N2
一对传动齿轮上相切 并作纯滚动的一对圆 齿轮上具有标准模数 和压力角的圆
2、节圆与分度圆、啮合角与压力角的区别是 :分度圆与压力角是齿轮本身
固有的与安装中心距无关 ,节圆与啮合角是一对传动齿轮安装后才有的,