内容正文:
河北省(对口升学)《机械基础》
易错题精讲
易错点十六 齿轮基本尺寸计算公式与啮合特性
1. 核心易错点说明:
对应考纲考点:掌握标准直齿圆柱齿轮五大基本参数;熟练记忆齿轮各基本尺寸计算公式;掌握齿轮正确啮合条件、连续传动条件,理解渐开线齿轮传动可分离性特点,能够区分三个概念的不同含义。
易错原因:分度圆d=mz、齿顶圆da=m(z2)、齿根圆df=m(z2.5)、中心距a=m()、全齿高h=2.25m等核心尺寸公式容易记混,齿顶高系数=1、顶隙系数=0.25标准数值容易遗忘;正确啮合条件、连续传动条件、渐开线传动可分离性三者容易混淆。齿轮五大参数模数m、齿数z、压力角、齿顶高系数、顶隙系数相互耦合,计算时容易连锁出错;三个条件文字表述相近,但是验证对象、物理意义各不相同,做题极易张冠李戴。
2. 避错总攻略:
(1)齿轮公式速记口诀:分度圆 m 乘 z,齿顶加 2 齿根减 2.5;
中心距两齿求和再乘 m 二分一;全齿高二点二五倍 m;
ha 星等于 1,c 星零点二五要牢记;
模数压力角相等,正确啮合才可行;
重合度大于等于 1,连续传动不中断;
中心距略有变动,传动比不变叫可分离性
齿轮尺寸公式判断要点:
·分度圆:,齿轮计算的基准圆,不能直接测量;
·齿距
·齿厚
·槽宽
·齿顶高
·顶隙
·齿根高
·齿高
·齿顶圆:外齿轮 内齿轮
·齿根圆:外齿轮 内齿轮
·中心距:外啮合 内啥合 一对标准直齿轮安装中心距;
✔三大条件/特性判断要点:
1.正确啮合条件: 作用:保证两齿轮能够配对装配,齿与齿正确啮合。
2.连续传动条件:重合度ε≥1。作用:保证齿轮传动过程不会出现动力中断。
3.渐开线可分离性:属于传动特性,不是啮合条件。当实际中心距发生少量变化,传动比仍然保持不变。
关键区分:正确啮合条件解决”能不能装到一起配对”;连续传动条件解决“转动会不会断档”;可分离性是渐开线固有的传动性能。
→ 易错示例分析题
例 1 标准直齿圆柱外齿轮齿根圆直径计算公式为( )
A. B. =m(z-2.5)
C. D.
【错解】A
【错因】齿顶圆、齿根圆公式混淆,把齿顶圆公式记成齿根圆。
【正解】B
【解析】标准直齿圆柱外齿轮齿根圆 A选项是齿顶圆,C是分度圆,D是中心距。
例 2 判断:一对直齿圆柱齿轮只要满足 ,就可以保证连续传动。( )
【错解】✔
【错因】混淆正确啮合条件和连续传动条件。模数压力角相等是正确啮合条件;连续传动要看重合度
【正解】×
【解析】 是齿轮正确啮合条件;连续传动条件合度 二者不能等同。
例3 判断:渐开线齿轮的可分离性是齿轮的正确啮合条件。( )
【错解】✔
【错因】混淆传动特性和啮合条件。可分离性是渐开线齿轮固有传动特性,不属于啮合条件。
【正解】×
【解析】可分离性是渐开线齿轮传动的特性,中心距略有改变,传动比保持不变;正确啮合条件为
例4 判断:标准直齿圆柱齿轮,齿顶高系数 顶隙系数 ( )
【错解】✔
【错因】把齿顶高系数和顶隙系数标准值记颠倒。
【正解】×
【解析】标准直齿圆柱齿轮:
→ 考点巩固训练题
1.标准直齿圆柱齿轮,z = 20, m =2mm,其齿顶圆直径为 ( )
A.40mm B.44mm
C.35mm D.50mm
【答案】B
【答案】B
【解析】 da=mz+2=2×20+2=44mm。
2.一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件是 ( )
A.ε≥1 B.
C.中心距不变 D.=1,
【答案】B
【解析】正确啮合条件:两轮模数相等、压力角相等;A是连续传动条件。
3.填空题:
标准直齿圆柱齿轮,齿顶高系数 ha∗= ,顶隙系数 c∗= ;正确啮合条件要求 、 ;连续传动条件重合度ε 。
【答案】1; 0.25; ;≥1
【解析】对口升学高频考点,牢记标准系数与两大条件。
4.填空题:
齿轮分度圆公式d = ;中心距公式a = ;全齿高h= 。
【答案】 mz;m(;2.25m
【解析】标准齿轮基础计算公式。
5.下面说法正确的是( )
A.可分离性是齿轮的连续传动条件 B.齿根圆计算公式为 =m(z+2)
C.重合度ε≥1, 保证齿轮连续传动 D. ha∗=0.25,c∗=1
【答案】C
【解析】可分离性属于传动特性;齿根圆 ;标准齿轮 ha∗=1,c∗=0.25。一对齿轮连续传动的条件是重合度。
→ 易错题通关(真题)
(河北省对口升学真题)
1.判断正误:标准直齿圆柱外齿轮齿顶圆计算公式是
【答案】×
【解析】标准直齿圆柱外齿轮齿顶圆计算公式是,标准直齿圆柱内齿轮齿顶圆计算公式是。
2.判断正误:两齿轮模数相等,就满足连续传动条件。( )
【答案】×
【解析】模数、压力角相等是正确啮合条件;连续传动条件是重合度 ε≥1。
3.判断正误:渐开线齿轮传动具有可分离性,中心距稍有变化,传动比保持不变。( )
【答案】✔
【解析】可分离性是渐开线齿轮固有传动特性。
4.判断正误:标准直齿圆柱齿轮顶隙系数 c∗=0.25。( )
【答案】✔
【解析】标准直齿圆柱齿轮: ha∗=1,c∗=0.25。
5.简答题:
①写出标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件和连续传动条件。
②什么是渐开线齿轮传动的可分离性?
【参考答案】
①正确啮合条件:两齿轮模数相等 压力角相等。
连续传动条件:重合度 ε≥1。
②可分离性:渐开线齿轮传动,当两齿轮实际安装中心距发生少量变化时,齿轮的传动比仍然保持不变,该特性称为渐开线齿轮传动的可分离性。
6.简答题:已知一对标准直齿圆柱齿轮,模数m=3mm,齿数 =20,=30, 写出分度圆、齿顶圆、齿根圆、中心距的计算过程。
【参考答案】
分度圆: =3mm×20=60mm
齿顶圆:
齿根圆:
中心距:
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