例1 二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？
答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。
由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器，一般应将锥齿轮传动放在高速级。其原因是：低速级的转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R和模数m大时，加工困难，制造成本提高。
例3 一对闭式直齿圆柱齿轮传动，已知：z1= 25，z2 = 75，m = 3 mm，= 1，小齿轮的转速 n=970 r/min。主从动轮的1 = 690 MPa，2 = 600 MPa，载荷系数K = 1.6， 节点区域系数ZH = 2.5，材料弹性系数ZE = 189.8 ，重合度系数=0.9，是按接触疲劳强度，求该齿轮传动传递的功率。 提示：接触疲劳强度校核公式为
解：由已知条件：
u = z2 / z1 = 75/25 = 3
d1 = m z1 = 3×25 = 75 mm
b =φd d1 = 1×75 = 75 mm
因为大齿轮的许用接触应力较低，故按大齿轮计算承载能力：
= 195182 Nmm = 195.182 Nm
齿轮传动所能传递的功率为：
19826 W = 19.826 kW
例12-4 图1
例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2 mm，z1=22，z2 =95，，a =120，齿轮1为右旋；低速级：液压式浮球阀mn= 3 mm黄泥巴烤鸡，z3 =25，z4=79，，a =160。主动轮转速n1=960 r/min，转向如图，传递功率P = 4 kW，不计摩擦损失，试：
(1) 标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向；
(2) 合理确定3、4轮的螺旋线方向；
(3) 画出齿轮2、3 所受的各个分力；
(4) 求出齿轮3所受3个分力的大小。
解题注意要点：
(1) 一对斜齿轮旋向相反,1轮右旋,2轮左旋。
(2) 为使3轮轴向力与2轮反向，3轮左旋、4轮右旋。点滴板
(3) 为求齿轮3的分力，先求螺旋角T3和β3。
例12-4 图2
解：
(1) 各轮的转向和2轮的螺向如例7-8图2所示。
(2) 3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。
(3) 齿轮2、3 所受的各个分力如图所示。
(4) 求齿轮3所受分力：
r/min
Nm
，β3 =12.8386°
mm
N
N
N
例6 图示圆锥—斜齿圆柱齿轮减速器。齿轮1主动，转向如图，锥齿轮的参数为：模数m=2.5mm，z1=23，z2 = 69，，齿宽系数 =0.3；斜齿轮的参数为：模数mn=3mm，z3=25，z4=99，。试：
(1) 标出各轴的转向；
(2) 为使Ⅱ轴所受轴向力较小，合理确定3、4轮的螺旋线方向；
(3) 画出齿轮2、3 所受的各个分力。
(4) 为使Ⅱ轴上两轮的轴向力完全抵消，确定斜齿轮3的螺旋角β3喷嘴清洗（忽略摩擦损失）。
例12-6 图1
解：
(1) 各轮的转向如例7-9图2所示。
(2) 3、4轮的螺旋线方向如图所示。
(3) 齿轮 2、3 所受分力如图所示。
(4) 确定斜齿轮3的螺旋角β3：
若使Ⅱ轴不受轴向力，必须：|Fa2|=|Fa3|
根据：
例12-6 图2
得到：
即：
忽略摩擦损失：T2 = T3，Ft2 = 2T2/dm2
则：
，
将上述4式代入前式得到
= 0.17662
= 10°10′22″
例7 设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动，传动比 i = 4.5，已经根据其接触疲劳强度和弯曲疲劳强度条件，确定中心距 a = 180 mm，模数 m =2.5 mm，试合理确定齿轮齿数z1、z2和螺旋角β。要求：径向力β= 12~15°，传动比误差小于5%。
解：根据 ，初步确定螺旋角β= 12°，确定齿数和：
140.8
则： ， 取：z1 = 26
， 取：z2 = 115
传动比： i = z2/ z1 = 115/26 = 4.42
传动比误差：(4.5 – 4.42 ) / 4.5 = 1.7 % ＜ 3% ~ 5%，可用。
修正螺旋角β：
= = （一）、选择题
1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。
A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损
C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合
2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。
A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损
C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合
3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。
A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损
C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合
4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。
A．靠近齿顶处 B．靠近齿根处
C．节线附近的齿顶一侧 D．节线附近的齿根一侧
5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。
A．40Cr调质 B．适当增大模数m
C．45钢齿面高频淬火 D．铸钢ZG310-570
6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。
A．大、小齿轮的硬度相等 B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度
C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面
7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。
A．= B. ＜
C．＞ D．≤
8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。
A．不变 B．增为原应力的2倍
C．增为原应力的4倍 D．增为原应力的16倍
9．一对标准直齿圆柱齿轮，zl = 21，z2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。
A. ＞ B. ＜
C. = D. ≤
10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。
A．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B．只需按接触强度设计
C．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D．只需按弯曲强度设计。
11．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z1的原则是________。
A．z1 越多越好 B．z1 越少越好
C．z1 ≥17，不产生根切即可 D．在保证弯曲强度的前提下选多一些
12．设计硬齿面齿轮传动，当直径一定，常取较少的齿数，较大的模数以________。
A．提高轮齿的弯曲疲劳强度 B．提高齿面的接触疲劳强度
C．减少加工切削量，提高生产率 D．提高轮齿抗塑性变形能力
13. 一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1不变，而减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将________。
焦化废水
A．增大 B．减小
C．保持不变 D．略有减小
14．设计齿轮传动时，若保持传动比i和齿数和zΣ = z1 + z2不变，而增大模数m，则齿轮的________。
A．弯曲强度提高，接触强度提高 B．弯曲强度不变，接触强度提高
C．弯曲强度与接触强度均不变 D．弯曲强度提高，接触强度不变
15．在下面的各种方法中，________不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度。
A．直径d不变而增大模数 B．改善材料
C．增大齿宽b D．增大齿数以增大d
16．在下面的各种方法中，_________不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。
A．直径不变增大模数 B．齿轮负变位
C．由调质改为淬火 D．适当增加齿宽
17．在圆柱齿轮传动中，轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于_________。
A．模数 B．齿数
C．中心距 D．压力角
18. 为提高齿轮传动的接触疲劳强度，可采取的方法是：________。
邬婧婧
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