齒輪研發(fā)助理筆試試題一、填空題（每題3分，共15分）根據(jù)GB/T10095.1-2017，漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)中，齒廓形狀偏差的符號(hào)是_____。齒輪材料采用20CrMnTi滲碳淬火處理時(shí)，有效硬化層深度需依據(jù)_____標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)計(jì)算公式為_____（注：β為螺旋角，z為實(shí)際齒數(shù)）。在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式中的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z_H與_____有關(guān)。齒輪加工過(guò)程中，滾齒加工的運(yùn)動(dòng)精度主要取決于滾齒機(jī)_____的精度。二、選擇題（每題4分，共20分）下列關(guān)于齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的說(shuō)法，正確的是（）A.模數(shù)越大，齒根彎曲應(yīng)力越大B.齒寬系數(shù)越大，齒根彎曲應(yīng)力越小C.齒形系數(shù)Y_F只與齒數(shù)有關(guān)，與變位系數(shù)無(wú)關(guān)D.增加齒根過(guò)渡曲線圓角半徑可提高彎曲疲勞強(qiáng)度依據(jù)GB/T3480.5-2008，對(duì)于重載齒輪傳動(dòng)，推薦的潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度（40℃）范圍為（）A.10-32mm2/sB.68-220mm2/sC.320-1000mm2/sD.1500-3200mm2/s某漸開線直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z=20，齒頂高系數(shù)h_a^*=1，頂隙系數(shù)c^*=0.25，其齒頂圓直徑為（）A.80mmB.84mmC.88mmD.92mm齒輪失效形式中，膠合通常發(fā)生在（）A.低速重載工況B.高速輕載工況C.高速重載工況D.低速輕載工況在齒輪三維建模中，漸開線方程的參數(shù)化表達(dá)式建立依據(jù)是（）A.基圓直徑與壓力角B.分度圓直徑與模數(shù)C.齒頂圓直徑與齒根圓直徑D.模數(shù)與齒數(shù)三、判斷題（每題3分，共15分）齒輪傳動(dòng)的重合度越大，傳動(dòng)越平穩(wěn)，承載能力越強(qiáng)。（）采用負(fù)變位齒輪可以提高齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度。（）齒輪熱處理后的殘余應(yīng)力對(duì)其疲勞壽命無(wú)影響。（）GB/T1840-2001規(guī)定了齒輪模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)系列。（）斜齒輪的法面模數(shù)m_n與端面模數(shù)m_t的關(guān)系為m_n=m_t\cos\beta（β為螺旋角）。（）四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）簡(jiǎn)述齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核的基本原理，并說(shuō)明影響齒面接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素。對(duì)比分析滾齒加工與插齒加工在工藝特點(diǎn)、適用范圍及加工精度方面的差異。結(jié)合GB/T2363-2009，闡述齒輪精度檢測(cè)中齒距累積總偏差F_p和齒距累積偏差F_{pk}的含義、測(cè)量方法及實(shí)際應(yīng)用意義。五、計(jì)算題（20分）已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)m=3mm，小齒輪齒數(shù)z_1=20，大齒輪齒數(shù)z_2=60，齒寬b=50mm，傳遞功率P=10kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n_1=960r/min。試求：（1）該對(duì)齒輪的中心距a；（2）小齒輪的分度圓直徑d_1、齒頂圓直徑d_{a1}、齒根圓直徑d_{f1}；（3）小齒輪所受的圓周力F_t、徑向力F_r；（4）若該對(duì)齒輪材料的齒面接觸疲勞極限\sigma_{Hlim1}=580MPa，\sigma_{Hlim2}=550MPa，接觸疲勞壽命系數(shù)Z_{N1}=0.9，Z_{N2}=0.85，安全系數(shù)S_H=1.1，試校核該齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度（取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z_H=2.5，材料彈性系數(shù)Z_E=189.8\sqrt{MPa}，重合度系數(shù)Z_{\varepsilon}=0.85）。齒輪研發(fā)助理筆試試題答案一、填空題答案f_{f\alpha}GB/T9450z_v=z/\cos^3\beta齒輪變位系數(shù)和壓力角分度蝸輪副二、選擇題答案DCCCA三、判斷題答案√××√√四、簡(jiǎn)答題答案齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核基本原理：將兩齒輪嚙合視為兩個(gè)圓柱體接觸，根據(jù)彈性力學(xué)赫茲公式計(jì)算齒面接觸應(yīng)力，與許用接觸應(yīng)力比較。影響因素：材料的彈性模量、硬度、齒面粗糙度；齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬；載荷大小及分布；潤(rùn)滑條件等。滾齒加工：利用展成法，效率高，適合加工直齒、斜齒圓柱齒輪，加工精度中等，適合批量生產(chǎn)；插齒加工：同樣基于展成法，能加工內(nèi)齒輪、雙聯(lián)齒輪等，齒形精度較高，適合小批量、多品種生產(chǎn)，但效率相對(duì)較低。齒距累積總偏差F_p：齒輪同側(cè)齒面任意弧段（0\sim360°）內(nèi)的最大齒距累積偏差，反映齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)的轉(zhuǎn)角誤差，常用齒輪測(cè)量中心或萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)量，用于評(píng)估齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性；齒距累積偏差F_{pk}：在齒輪同側(cè)齒面任意弧段（k個(gè)齒距）內(nèi)的最大齒距累積偏差，用于控制局部齒輪的運(yùn)動(dòng)精度，對(duì)高速齒輪傳動(dòng)等要求高的工況有重要意義，測(cè)量方法同F(xiàn)_p。五、計(jì)算題答案（1）中心距a=m(z_1+z_2)/2=3×(20+60)/2=120mm；（2）d_1=mz_1=3×20=60mm，d_{a1}=d_1+2m=60+2×3=66mm，d_{f1}=d_1-2.5m=60-2.5×3=52.5mm；（3）小齒輪分度圓線速度v=\pid_1n_1/60=\pi×60×960/60=3014.4mm/s=3.0144m/s，傳遞轉(zhuǎn)矩T_1=9.55×10^6×P/n_1=9.55×10^6×10/960=99479.17N·mm，圓周力F_t=2T_1/d_1=2×99479.17/60=3315.97N，徑向力F_r=F_t\tan\alpha=3315.97×\tan20°=1202.22N（標(biāo)準(zhǔn)齒輪壓力角\alpha=20°）；（4）許用接觸應(yīng)力\sigma_{H1}=\sigma_{Hlim1}Z_{N1}/S_H=580×0.9/1.1=474.55MPa，\sigma_{H2}=\sigma_{Hlim2}Z_{N2}/S_H=550×0.85/1.1=425MPa，計(jì)算接觸應(yīng)力\sigma_H=Z_HZ_E\sqrt{\frac{2KT_1}{bd_1^2}(\frac{u±1}{u})}，其中K取1.3（載荷系數(shù)），u=z_2/z_1=60/20=3，代入數(shù)據(jù)可得\sigma_H=2.5×