机械原理试卷(手动组卷)11文档格式.doc

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5．（10分）如图所示为变速箱中的齿轮传动，1、3为双联滑移齿轮。

设各轮的模数和压力角均为：

m=4mm，a=，各轮齿数为：

z1=15，z2=28，z3=29，z4=16。

当这两对齿轮的实际中心距都不大于90mm情况下，请回答：

（1）选择两对齿轮传动时的最佳传动类型；

（2）计算两对齿轮传动时的啮合角、。

6．（10分）如图示直齿圆柱齿轮传动。

已知z1=15，z2=60，z3=62，m=4mm，，=1。

利用滑移齿轮1分别与齿轮2、3啮合可实现不同的传动比。

（1）求轮1和轮2的标准中心距a12及轮1和轮3的标准中心距a13。

（2）当两轴的实际中心距a'

=a13时，定性说明设计方案？

若齿轮2采用标准齿轮，则齿轮1和3应采用何种变位齿轮，为什么？

7．（10分）如图示为共轴线的两级直齿圆柱齿轮减速箱，已知安装中心距a'

=150mm，i12=4，m1、2=3mm，i34=3，m3、4=5mm，，。

（1）求齿数，z2，z3，;

（2）确定两对齿轮的传动类型，并说明理由。

8．（15分）如图示变速箱中的直齿圆柱齿传动。

已知，z3=12，z4=51，m=4mm，，。

两轴的实际中心距a'

=128mm，其中轮1和轮3为滑移齿轮。

（1）若轮1与2均采用标准直齿圆柱齿轮，其齿数z2=?

（2）轮3和4应采用何种类型传动？

轮3应采用何种变位齿轮，为什么？

（3）求轮3和4的分度圆半径r3、r4，啮合角及节圆半径、。

9．（15分）一对直齿圆柱标准齿轮需要修复，其基本参数为：

mm，，,,,。

现在要求中心距不变，而大齿轮因修复齿面需将齿顶圆直径减小6mm。

（1）试问能否采用等移距变位齿轮传动进行修复？

（2）试计算修复后该对齿轮的几何尺寸及重合度。

10．（10分）一对斜齿圆柱标准齿轮外啮合传动，已知：

mm，，，，mm,问：

（1）螺旋角b=?

（2）两轮的分度圆直径、各为多少?

（3）两轮的齿顶圆直径、各为多少?

若改用mm，，的直齿圆柱齿轮外啮合传动，中心距a与齿数z1、z2均不变，试问采用何种类型的变位齿轮传动?

为什么?

11．（10分）图示为一渐开线齿廓与一直线齿廓相啮合的直齿圆柱齿轮传动。

渐开线的基圆半径为rb1，直线的相切圆半径为r2，求当直线齿廓处于与连心线成b角时，两轮的传动比为多少？

已知rb1=40mm，b=30°

，O1O2=100mm。

并问该两轮是否作定传动比传动，为什么？

12．（10分）如图所示，主动轮1的齿廓为渐开线，被动齿廓为直线。

问：

（1）在什么条件下两齿廓能作定传动比传动？

（2）画出其作定传动比时的理论啮合线及实际啮合线，并分析在啮合过程中会发生什么问题？

13．（15分）有两个m=3mm、a=20°

、标准齿条，其中线间的距离为52mm，现欲设计一个齿轮同时带动两齿条，但需作无侧隙传动，而齿轮的轴心O1在两齿条中线间距的中点上（如图示）。

试问：

（1）齿轮是否为标准齿轮？

试确定其齿数、分度圆直径d1、齿顶圆直径、齿根圆直径及齿厚；

（2）齿条移动的速度是否为（52/2）´

w1？

为什么？

14．（10分）已知正在用滚刀加工的渐开线直齿圆柱标准齿轮的模数mm，加工中测量的公法线长度为mm，其标准公法线长度应为mm。

试问还须要多大的径向进刀量才能完成加工？

15．（15分）在渐开线齿轮设计中为使机构结构尺寸紧凑，确定采用齿数z=12的齿轮。

（1）若用标准齿条刀具范成法切制z=12的直齿圆柱标准齿轮将会发生什么现象？

（要求画出几何关系图，无需理论证明。

）

（2）为了避免上述现象，范成法切制z=12的直齿圆柱齿轮应采取什么措施？

（3）范成法切制z=12，b=30°

的斜齿圆柱齿轮，会不会产生根切？

16．（15分）已知齿条刀具的参数：

mm，，，。

用范成法加工一对直齿圆柱外齿轮A、B。

A轮齿数，变位系数；

B轮齿数，变位系数。

试问：

（1）加工时，与两齿轮分度圆作纯滚动的刀具节线是否相同，为什么？

加工出来的两轮齿廓曲线形状与不变位加工出来的齿廓曲线是否对应相同？

（2）两轮按无侧隙安装时，中心距，顶隙c和啮合角各为多少？

（3）两轮的分度圆齿厚S和齿全高h各为多少？

17．（15分）现有两个直齿圆柱齿轮毛坯，A齿轮的参数是：

mm，，，，；

B齿轮的参数是，mm，，，,，用齿条刀具加工这两个齿轮，试回答下列问题：

（1）加工时，刀具与轮坯之间的相对位置有何不同？

相对运动关系是否一样？

（2）加工出来的A、B两齿轮的齿廓形状和几何尺寸有何异同？

18．（10分）已知一对渐开线直齿圆柱齿轮参数如下：

mm，，。

（1）要求这对齿轮无根切且实现无侧隙啮合，应采取何种类型传动？

（2）若要求该对齿轮的中心距为103mm，能使两齿轮均不产生根切吗？

提示：

19．（15分）一变速箱的轮系如图所示。

各轮的齿数为z1=20，z2=40，z3=45，z4=34,z5=15，z6=24。

各轮的模数m=4mm，压力角a=20°

及。

当齿轮1、2为标准齿轮时，问齿轮3、5和齿轮4、6是否需要采用变位齿轮传动？

各对齿轮传动的变位系数之和应为多少？

注：

inv=tg－inv

20．（15分）试设计一渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，其压力角，。

在下列情况下，应考虑设计成何种传动类型？

并简述理由。

（1），，模数mm，中心距mm；

（2），，模数mm，中心距不限制；

（3）中心距mm，模数mm，要求传动比。

21．（15分）今配置一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动,已知mm,,传动比，齿数和为，实际安装中心距mm。

试回答：

（1）采用何种类型传动方案最佳？

其齿数各为多少？

（2）确定变位系数应考虑哪些因素？

并确定该对齿轮传动的变位系数之和？

附注：

22．（15分）有一回归轮系（即输入轴1与输出轴3共线），已知z1=20，z2=12，，。

各轮的压力角a=20°

，模数m=2mm，=1，c*=0.25。

问为保证中心距最小，而且各轮又不产生根切应采用哪种变位传动方案？

说明理由并写出各轮变位系数x的大小。

23．（20分）

（1）齿轮计算。

已知一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，其i12=2，z1=20，m=10mm，a＝20°

，=1,试求（注：

计算重合度时，根据=4mm/mm画图，从图中量得所需尺寸计算）大齿轮齿数z2及两轮的分度圆半径、基圆半径、顶圆半径、齿全高、齿距、基圆齿距、啮合角、节圆半径、中心距、节圆处齿廓曲率半径、实际啮合线段（作图）、重合度e。

（2）回答下列问题（把不对的划去）：

当中心距加大Da=5mm时

1.节圆半径r'

（变大，变小，不变）。

2.分度圆半径r（变大，变小，不变）。

3.啮合角a'

4.传动比i12（变大，变小，不变）。

5.齿侧间隙（有，没有）。

（3）设中心距a'

=305mm，欲作凑中心距设计（把不对的划去）

1.须采用直齿圆柱齿轮什么类型传动（正，负，零）。

2.能否用标准斜齿圆柱齿轮传动来实现（能，不能）。

二、图解题（29小题,共430.0分）

1．（5分）若一对直齿圆柱齿轮传动的重合度=1.34,试说明若以啮合点移动一个基圆周节为单位，啮合时有多少时间为一对齿，多少时间为两对齿，试作图标出单齿啮合区域，并标明区域长度与的关系。

2．（5分）图示为一渐开线AK，基圆半径rb=20mm，K点向径rK=35mm。

试画出K点处渐开线的法线，并计算K点处渐开线的曲率半径rK。

3．（5分）如图所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，、分别为主动轮1和从动轮2的角速度，、为两轮的基圆半径；

、为两轮的顶圆半径，、为两轮的节圆半径。

试在图中标出理论啮合线、实际啮合线;

啮合角和齿廓在顶圆上的压力角、。

4．（10分）图示为一对互相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知主动轮1的角速度rad/s，mm/mm，n-n线为两齿廓接触点的公法线。

试在该图上：

（1）标出节点P；

（2）画出啮合角a'

；

（3）画出理论啮合线；

（4）画出实际啮合线；

（5）在2轮齿廓上标出与1轮齿廓A1点相啮合的A2点；

（6）计算的大小。

5．（10分）在图中：

（1）若轮1为主动，啮合线如图示，标出各轮转向；

（2）画出轮齿啮合起始点B2及啮合终了点B1，用图上有关线段算出重合度的大小；

（3）画出单、双齿啮合区。

6．（10分）如图所示一对齿轮的渐开线齿廓在K点啮合。

试用图解法求：

（1）齿轮1渐开线与齿轮2渐开线上点a2、b2相共轭的点a1、b1；

（2）画出实际啮合线和啮合角。

7．（10分）图示为一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，轮1为主动轮，有关尺寸如图示，试求：

（1）画出理论啮合线；

（2）画出实际啮合线；

（3）标出啮合角a'

（4）指出一对齿廓在啮合过程中的哪一点啮合时，其相对速度为零；

（5）写出该齿轮传动的重合度表达式。

若，试画出单齿及双齿啮合区。

8．（10分）已知一标准直齿圆柱齿轮与齿条作无侧隙啮合传动，且齿轮为主动轮。

如图示。

（1）在图上作出实际啮合线，啮合角a'

及齿轮节圆半径r'

（2）计算重合度e，并说明其大小对轮齿啮合有何意义。

9．（15分）已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮作无侧隙啮合传动的齿顶圆、基圆及中心距和主动轮的转向，如图示。

（1）画出理论啮合线;

（2）标出实际啮合线；

（3）画出两轮的节圆、分度圆，用半径符号标出，并说明它们之间的关系；

（4）标出啮合角；

（5）若模数mm，压力角时，用量得的长度，计算重合度e。

10．（15分）已知一对正确安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，中心距mm，模数mm，压力角，小齿轮主动，传动比，试：

（1）计算齿轮1和2的齿数，分度圆，基圆，齿顶圆和齿根圆半径，并在图中画出；

（2）在图中标出开始啮合点、终了啮合点、节点、啮合角和理论啮合线与实际啮合线。

11．（15分）在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动中，主动轮1作逆时针转动。

已知标准中心距mm，，，，.要求：

（1）确定模数；

（2）按长度比例尺mm/mm确定理论啮合线位置；

（3）在图上标出节点和啮合角；

（4）确定齿顶圆半径、；

（5）在图上标出齿顶压力角、（以中心角表示）；

（6）确定实际啮合线位置；

（7）求重合度（有关寸可直接由图上量取）。

12．（15分）设有一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，已知mm，，，，，，其安装中心距mm。

试求：

（1）齿数、分度圆直径、，齿顶圆直径、，节圆直径、；

（2）用作图法求实际啮合线长度，并标出节点和啮合角。

13．（15分）图示为按m/mm画出的一对直齿圆柱齿轮啮合原理图。

试用作图法标出理论啮合线、实际啮合线、齿廓工作段，并由图上量取有关尺寸，简捷地求出该对齿轮传动的重合度。

14．（15分）

（1）画出图a直齿圆柱标准齿轮传动中齿廓1上与齿廓2上的b2点相共轭的点b1。

（2）图b直齿圆柱标准齿轮传动为正确安装时的位置，试用基本参数表示下列线段的长度：

，，，。

15．（15分）已知一齿条如图（m/mm）,其中t--t为其中线，P为当其与齿轮啮合传动时的节点。

要求：

（1）画出与该齿条相啮合而不发生干涉（齿条为刀时，即根切）的渐开线标准齿轮（齿数最少）的基圆与分度圆；

（2）若齿轮为原动件，画出当齿轮沿方向回转时，其与该齿条的啮合线，标出实际啮合线段和理论啮合线段；

（3）标出齿条在实线位置和虚线位置时，其齿廓上的啮合点K的位置。

16．（15分）已知一对直齿圆柱标准齿轮传动，实际中心距mm，mm，，，，，、分别为两轮的中心，主动轮1逆时针方向转动，试按m/mm比例作图，并在图上标出：

（1）两轮的顶圆、及基圆、；

（2）理论啮合线与实际啮合线；

（3）齿顶压力角、与啮合角；

（4）分度圆、及节圆、；

（5）求出基节，并按图中所量取的计算该对齿轮传动的重合度。

17．（15分）已知一对正确安装的渐开线外啮合直齿圆柱标准齿轮传动，其中，，mm，，，，求基圆周节，并用图解法求实际啮合线长及重合度，并在图上标出一对齿轮自开始啮合到终了啮合时，轮1转过的角度。

18．（15分）已知一对外啮合直齿圆柱标准齿轮传动，mm，，，标准中心距mm，传动比。

（1）试求两轮的齿数、；

（2）试求两轮的分度圆半径、，齿顶圆半径、；

（3）按比例作图，画出这对齿轮的齿顶圆、实际啮合线段和理论啮合线段；

（4）从图上量取所需尺寸计算重合度，并给出单齿及双齿啮合区。

19．（15分）如图所示，渐开线直齿圆柱标准齿轮1与标准齿条作无齿侧间隙的啮合传动。

齿条的参数，，。

如齿条为主动件，运动方向如图所示。

现要求：

（1）画出轮1的分度圆，并标出其半径；

（2）在图上标注出啮合线（理论啮合线、起始啮合点、终止啮合点）；

（3）在齿轮1齿廓上标出将与齿条2齿廓上的点相啮合的点的位置；

（4）就图上所量得的长度，试粗算该齿条齿轮传动的重合度的值。

20．（20分）一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，主动轮1作顺时针转动。

已知，，，，；

中心距mm。

试求：

两轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆半径；

并按m/mm作图，画出实际啮合线，计算其重合度。

21．（20分）欲利用某单级圆柱齿轮减速器的箱体及一现成的渐开线直齿圆柱齿轮组成一传动比的减速器，测得有关参数为：

14.7606mm，箱体孔间距mm。

（1）、、、、的值；

（2）按m/mm作啮合图，在图上标出理论啮合线、实际啮合线；

（3）估算重合度？

（方法不限）。

附有关标准值：

3、4、5、6、7mm。

20°

　15°

1.0、0.8；

0.25、0.3

22．（20分）有一标准直齿圆柱齿轮与齿条传动，已知，mm，，，若安装时将分度圆与中线移开5mm,试用图解法求：

（1）实际啮合线段长度；

（2）重合度；

（3）顶隙；

（4）分度圆方向侧隙。

23．（20分）图示为一直齿圆柱齿轮齿条传动（轮1主动）。

（1）画出其理论啮合线及实际啮合线；

（2）算出其重合度（方法不限）；

（3）判断齿轮1是标准齿轮还是变位齿轮？

（4）定出、、、、、（）。

注：

必需的尺寸可从图上量出。

24．（20分）直齿圆柱齿轮与齿条无侧隙啮合如图所示，已知mm，，，。

（1）由图量取分度圆半径，求齿轮齿数；

（2）计算基圆半径、基圆齿距；

（3）作图求实际啮合线段长，并用以求重合度；

（4）作图表示齿条和齿轮的实际工作段；

（5）由图量取齿条分度线与节