齒輪傳動復(fù)習(xí)講解

會計學(xué)1齒輪傳動復(fù)習(xí)講解（1）齒面疲勞點蝕輪齒工作時齒面受脈動循環(huán)變化的接觸應(yīng)力，在接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下，當(dāng)最大接觸應(yīng)力σHlim超過材料的許用接觸應(yīng)力[σH]時，齒面就出現(xiàn)疲勞裂紋，并且由于有潤滑油進(jìn)入裂紋，將產(chǎn)生很高的油壓，促使裂紋擴(kuò)展，最終形成點蝕。第1頁/共74頁點蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線附近的齒根表面上。其原因為：①節(jié)線附近常為單齒對嚙合區(qū)，輪齒受力與接觸應(yīng)力最大；②節(jié)線處齒廓相對滑動速度低，潤滑不良，不易形成油膜，摩擦力較大；③潤滑油擠入裂紋，使裂紋擴(kuò)張。防止或減輕點蝕的主要措施：①提高齒面硬度和降低表面粗糙度值；②在許可范圍內(nèi)采用大的變位系數(shù)之和（即x1+x2），以增大綜合曲率半徑；③采用粘度較高的潤滑油。第2頁/共74頁（2）齒根彎曲疲勞折斷（簡稱輪齒折斷）輪齒在變應(yīng)力作用下，齒根受載大，又由于在齒根圓角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，輪齒長期工作后，當(dāng)危險截面的彎曲應(yīng)力σF超過材料的許用彎曲應(yīng)力[σF]時，齒根出現(xiàn)疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展后產(chǎn)生齒根斷裂。由于輪齒材料對拉應(yīng)力敏感，故疲勞裂紋往往從齒根受拉側(cè)開始發(fā)生。第3頁/共74頁對于直齒圓柱齒輪，齒根裂紋一般從齒根沿齒向擴(kuò)展，發(fā)生全齒折斷；對于斜齒圓柱齒輪和人字齒輪，由于接觸線為一斜線，因此裂紋往往從齒根沿著斜線向齒頂方向擴(kuò)展，而發(fā)生輪齒的局部折斷。提高輪齒抗折斷能力的主要措施：①采用正變位齒輪，以增大齒根厚度；②增大齒根圓角半徑和降低表面粗糙度值；③采用表面強(qiáng)化處理等。第4頁/共74頁（3）齒輪傳動在不同工況下的主要失效形式齒面點蝕——閉式傳動齒輪的主要失效形式，特別是在軟齒面上（硬度＜350HBS）更容易產(chǎn)生，在一般的硬齒面（如表面淬火，特別是熱處理硬度不均勻時）上也容易產(chǎn)生。輪齒折斷——閉式傳動中的極硬齒面（硬度＞58HRC）的主要失效形式，也是短期過載或受嚴(yán)重沖擊齒輪的主要失效形式。第5頁/共74頁齒面磨損——開式傳動齒輪的主要失效形式。齒面膠合——閉式傳動的高速重載齒輪易產(chǎn)生熱膠合，而低速重載齒輪易產(chǎn)生冷膠合。齒面塑性變形——軟齒面硬度低（如正火齒輪）的過載齒輪才會發(fā)生這種失效。第6頁/共74頁2、齒輪傳動的受力分析圓周力：徑向力：法向力：（1）直齒圓柱齒輪第7頁/共74頁（2）斜齒圓柱齒輪圓周力：徑向力：軸向力：法向力：受力方向：徑向心，周相切（主反從同），軸向力按主動輪左、右手定則進(jìn)行分析。第8頁/共74頁（3）直齒圓錐齒輪圓周力：徑向力：軸向力：法向力：受力方向：徑向心、周相切（主反從同）、軸向力恒指向大端。第9頁/共74頁3、圓柱齒輪強(qiáng)度計算中的重要基本概念及影響因素（1）齒面接觸應(yīng)力σH的基本概念校核計算式設(shè)計計算式第10頁/共74頁（2）兩齒輪嚙合時的接觸應(yīng)力σH與許用接觸應(yīng)力[σH]①一對嚙合齒輪的接觸應(yīng)力是相等的，即σH1=σH2。這是由于齒輪嚙合時的接觸應(yīng)力屬于脈動循環(huán)應(yīng)力，又因為嚙合時一對齒輪的接觸面積相等，所以一對嚙合齒輪的接觸應(yīng)力是大小相等、方向相反的作用力與反作用力。第11頁/共74頁②一對嚙合齒輪的許用接觸應(yīng)力與接觸強(qiáng)度。由于大小齒輪的材料與熱處理硬度不一定相同，且壽命系數(shù)KN又不一定相等，因此許用接觸應(yīng)力就不一定相等，所以接觸強(qiáng)度一般不相等，通常[σH]1＞[σH]2。這時大齒輪的接觸強(qiáng)度弱，故在應(yīng)用公式時應(yīng)取兩齒輪[σH]值小者代入。第12頁/共74頁（3）齒根彎曲應(yīng)力σF、齒形系數(shù)YFa。進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度計算時，將輪齒視為懸臂梁，齒根危險剖面處，彎矩最大時，齒根彎曲應(yīng)力也最大。由于端面重合度εα＞1，當(dāng)載荷作用于齒頂時雖然力臂最大，但由于兩對輪齒分擔(dān)載荷，彎矩不是最大；只有當(dāng)力作用于單對嚙合區(qū)最高點，力由一對輪齒來承擔(dān)時，彎矩才最大，這時σF亦最大。這種算法比較復(fù)雜，通常只用于6級以上的高精度齒輪傳動。對于制造精度較低的齒輪傳動（如7、8、9級精度），通常按全部載荷作用于齒頂來計算齒根的彎曲強(qiáng)度。第13頁/共74頁由上式可看出，影響彎曲應(yīng)力的主要因素有：模數(shù)m：模數(shù)是影響彎曲強(qiáng)度的最重要因素，當(dāng)彎曲強(qiáng)度不足時，首先應(yīng)增大模數(shù)；齒寬b：

但b過大會使齒向載荷分布系數(shù)；齒數(shù)z及變位系數(shù)x：；校核計算式設(shè)計計算式第14頁/共74頁①一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合，通常。這是由于一般。一對大、小齒輪的材料和熱處理硬度不同，則彎曲疲勞極限σFlim也不同，加之彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN的影響，。第15頁/共74頁②為什么說齒形系數(shù)YFa與模數(shù)m無關(guān)。因為YFa是反映當(dāng)力作用于齒頂時，輪齒齒廓形狀對齒根彎曲應(yīng)力的影響系數(shù)，它是指齒根厚度與齒高的相對比例關(guān)系。當(dāng)齒高增大，齒根厚度變小，輪齒變?yōu)椤笆莞咝汀保?，抗彎能力差；反之，齒高減小，齒厚增大，則輪齒變?yōu)椤鞍中汀保?，抗彎能力?qiáng)。因此，YFa是反映輪齒“高、矮、胖、瘦”程度的形態(tài)系數(shù)。而模數(shù)m的值是反映一個輪齒絕對尺寸的大小，用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，若z相同僅m不同，則加工出的輪齒都幾何相似，m只是它們的放大比例。第16頁/共74頁③YFa的影響因素及其選擇。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的YFa只取決于齒輪z。當(dāng)，漸開線越平坦齒根厚度，則；當(dāng)z一定時，采用正變位方法可使齒根厚，達(dá)到降低YFa的效果，而，則抗彎強(qiáng)度提高。對于斜齒輪的YFa應(yīng)按當(dāng)量齒數(shù)選取；對于直齒錐齒輪，YFa應(yīng)按選取。斜齒圓柱齒輪設(shè)計中，若，故斜齒輪的抗彎強(qiáng)度比直齒輪高。④齒輪設(shè)計中，一般，從彎曲強(qiáng)度計算公式可知，中比值大者，其彎曲強(qiáng)度弱，故設(shè)計時應(yīng)以兩者中的大值代入。第17頁/共74頁二、難點內(nèi)容分析1、載荷系數(shù)的主要影響因素及減小措施（1）動載系數(shù)KV：用以考慮齒輪副在嚙合過程中因嚙合誤差和運轉(zhuǎn)速度所引起的嚙入、嚙出沖擊和振動而產(chǎn)生的內(nèi)部附加動載荷影響的系數(shù)。減小動載荷的措施：提高制造精度以減小基節(jié)誤差與齒形誤差；降低圓周速度；對輪齒進(jìn)行適當(dāng)?shù)男扌危ㄐ蘧墸詼p小輪齒的嚙入、嚙出沖擊；增大軸和軸承的剛度，以減小系統(tǒng)的變形。

影響因素：基節(jié)誤差和齒形誤差；輪齒變形和剛度大小的變化；齒輪轉(zhuǎn)速的高低及變化。

第18頁/共74頁（2）齒間載荷分配系數(shù)Kα考慮同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均勻影響的系數(shù)。影響因素：①齒輪在嚙合線上不同嚙合位置，輪齒的彈性變形及剛度大小變化的影響；②齒輪制造誤差，特別是基節(jié)誤差，使載荷在齒間分布不均勻；③重合度、齒頂修形也影響齒間載荷分布不均勻。

（3）齒向載荷分布系數(shù)Kβ考慮輪齒沿接觸線方向載荷分布不均勻影響的系數(shù)。

第19頁/共74頁影響因素：由于齒輪的制造與安裝誤差、軸的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形、齒寬的大小選用不當(dāng)、軸承的彈性位移等原因，將導(dǎo)致齒輪副相互傾斜及輪齒扭曲。

改善齒向載荷不均勻的措施：

①提高支承的剛度，減小變形；②盡量對稱布置齒輪和軸承；③適當(dāng)選擇輪齒寬度；④提高制造精度與安裝精度；⑤輪齒修形（腰鼓形）。2、齒輪強(qiáng)度計算中主要參數(shù)的選擇（1）齒數(shù)z的選擇第20頁/共74頁對于閉式軟齒面齒輪傳動，其主要失效形式是齒面疲勞點蝕。設(shè)計時，首先從保證齒輪的接觸強(qiáng)度出發(fā)來確定齒輪直徑（或中心距）。這時齒數(shù)的多少，主要影響齒輪的模數(shù)及彎曲疲勞強(qiáng)度。故其選擇原則為：在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下，z盡可能選多些有利。原因：①，使傳動平穩(wěn)，降低齒輪傳動的振動和噪聲；②，可提高齒輪的接觸強(qiáng)度；③，可減輕齒輪的重量和減小金屬削量，節(jié)省工時和費用；④還能降低齒高，減小滑動系數(shù)，減少磨損，提高傳動效率和抗膠合能力。一般取z1=20～40。第21頁/共74頁對于閉式硬齒面齒輪傳動，其主要失效形式是輪齒折斷。設(shè)計時，首先從保證輪齒彎曲強(qiáng)度出發(fā)，確定齒輪的模數(shù)m。這時z的多少直接影響齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的大小，故其選擇原則為：在保證足夠的接觸強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)不宜過多，一般z1≥17。開式齒輪傳動的尺寸主要取決于輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度，故z也不宜過多，對標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，z1≥17，以避免根切。（2）齒寬系數(shù)Φd

的選擇設(shè)計齒輪時，齒寬系數(shù)既不能選得太大，也不能選得太小。第22頁/共74頁

當(dāng)載荷一定時，Φd

選大值，降低齒輪圓周速度，而且能在一定程度上減輕整個傳動裝置的重量，但使，軸向尺寸增大，因而增加了載荷沿齒寬分布的不均勻性，故Φd

不能選得太大；若Φd

過小，則，增大了整個傳動裝置的重量，故Φd

又不能選得太小。因此，在設(shè)計時可把軟齒面齒輪的Φd值比硬齒面齒輪的Φd值選得大一些。一般來說，齒輪制造、安裝精度高，軸的剛度大，齒輪對稱于軸承布置時，齒寬b或Φd可取大些；相反，b與Φd應(yīng)選小些。第23頁/共74頁（3）螺旋角β的選擇，提高傳動的平穩(wěn)性與承載能力，但β過大，軸向力增加，軸承裝置復(fù)雜；若β過小，斜齒輪的優(yōu)點不明顯。一般??；對于振動噪聲要求高的齒輪，可取，但制造精度要相應(yīng)地提高；對于人字齒輪，因軸向力可相互抵消，故β可選大些。（4）變位系數(shù)x的選擇①選用正變位齒輪，則齒厚增加使，可提高齒輪的彎曲強(qiáng)度。第24頁/共74頁②采用x1+x2＞0的角度變位齒輪，可增大嚙合角，使，可提高輪齒的接觸強(qiáng)度。③采用x1=-x2，可使大、小齒輪在齒頂及齒根嚙合時，滑動速度近似相等，從而可提高齒輪的抗膠合與抗磨損能力。④調(diào)整大小齒輪的x1、x2及熱處理硬度值，可實現(xiàn)等彎曲強(qiáng)度。大、小齒輪彎曲疲勞等強(qiáng)度條件式：第25頁/共74頁三、齒輪傳動設(shè)計時應(yīng)注意的事項1、設(shè)計的關(guān)鍵問題在很多情況下，齒輪設(shè)計的關(guān)鍵問題并不是強(qiáng)度計算方法，而是在確定尺寸時如何綜合考慮使用條件、失效、材料、熱處理、加工方法等對它的影響，不斷反復(fù)、協(xié)調(diào)、比較、修正。第26頁/共74頁例如高速齒輪，必須注意齒輪的參數(shù)選擇并進(jìn)行膠合計算；對于大功率硬齒面齒輪，必須進(jìn)行熱平衡計算；對于尺寸無特別限制的齒輪，按一般的簡化方法就已足夠；對于許用應(yīng)力的選擇，必須考慮材質(zhì)、熱處理方法、設(shè)備類型及精度等，不能隨意取值；對于最后計算結(jié)果，必須根據(jù)使用條件、生產(chǎn)批量、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等予以綜合評估。第27頁/共74頁2、合理選用齒輪的材料及熱處理材料的選用，主要應(yīng)適合齒輪傳動的工況，滿足強(qiáng)度要求并注意其經(jīng)濟(jì)性原則；熱處理的確定一定要注意與材料的性能相對應(yīng)，以提高其力學(xué)性能。第28頁/共74頁一般來說，大型齒輪用鑄鋼，也可用球墨鑄鐵。對于大量生產(chǎn)并要求尺寸緊湊、重量輕的齒輪，一般用滲碳鋼；對于以傳遞運動為主，對尺寸和重量無嚴(yán)格限制的齒輪，材料的選擇主要以價格低廉、易于供應(yīng)為原則；對于交貨期較緊的齒輪，一般不用鑄件；對于生產(chǎn)批量大、功率小、要求噪聲低的齒輪，一般用有色金屬或塑料；對于單件生產(chǎn)的、在尺寸和重量上無嚴(yán)格限制的中低速齒輪，一般以低合金鋼、結(jié)構(gòu)鋼的鍛件為主。第29頁/共74頁3、合理擇主要參數(shù)設(shè)計之初，所有參量均為未知，要先預(yù)選主要參數(shù)，然后根據(jù)強(qiáng)度條件初步計算齒輪的分度圓直徑或模數(shù)，再進(jìn)一步計算出齒輪的主要尺寸。而所有參數(shù)根據(jù)不同工況，又推薦在一定范圍內(nèi)選用。因此滿足同一數(shù)據(jù)的設(shè)計題目，會出現(xiàn)多個方案。設(shè)計者通過評價決策從中擇優(yōu)作為最終的設(shè)計方案。第30頁/共74頁4、斜齒輪傳動中的參數(shù)協(xié)調(diào)和圓整1）按齒面接觸強(qiáng)度確定d1后，計算取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。若計算值與標(biāo)準(zhǔn)值相差較大時，為使尺寸不增加太大，可由標(biāo)準(zhǔn)的mn與d1反求z1，再反算d1，使標(biāo)準(zhǔn)的mn略大于計算值。第31頁/共74頁2）對于中心距，為制造、檢驗方便，需將a圓整為整數(shù)。圓整后，a發(fā)生變化，故需要調(diào)整螺旋角，β的取值要求精確到秒。3）d1、d2要用調(diào)整后的β計算，，，d1、d2的有效數(shù)據(jù)應(yīng)保留小數(shù)后三位，并使d1、d2小數(shù)后兩值之和為零。第32頁/共74頁5、多方案設(shè)計及評價任何設(shè)計實質(zhì)上都是多方案設(shè)計，通過對多方案的分析、比較和評價，可得出可行方案或最優(yōu)方案。6、齒輪裝置安裝、使用方面應(yīng)注意的事項（1）一對直齒輪的理論中心距為a。實際工作時，由于要求齒輪有一定側(cè)隙以儲油潤滑，故安裝中心距應(yīng)嚴(yán)格保證在傳動中心距極限偏差范圍之內(nèi)。第33頁/共74頁（2）通常動力傳動用齒輪裝置的浸油深度，以大齒輪浸入油中約25mm左右為宜。（3）對于一對人字齒輪，設(shè)計時除軸承部件設(shè)計成兩端游動式外，還要考慮能進(jìn)行軸向的精密調(diào)整，否則將使全部載荷由部分齒承擔(dān)。（4）錐齒輪設(shè)計中，為保證良好的接觸、精確的嚙合，在裝配時要嚴(yán)格保證錐頂重合。第34頁/共74頁四、單項選擇題1、一般開式齒輪傳動的主要失效形式是

。A、齒面膠合B、齒面疲勞點蝕C、齒面磨損或輪齒疲勞折斷D、輪齒塑性變形C2、高速重載齒輪傳動，當(dāng)潤滑不良時，最可能出現(xiàn)的失效形式是

。A、齒面膠合B、齒面疲勞點蝕C、齒面磨損D、輪齒疲勞折斷A第35頁/共74頁3、45鋼齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后其硬值約為

。A、45～50HRCB、220～270HBSC、160～180HBSD、320～350HBSB4、齒輪傳動中齒面的非擴(kuò)展性點蝕一般出現(xiàn)在

。A、跑合階段B、穩(wěn)定性磨損階段C、劇烈磨損階段D、齒面磨料磨損階段A第36頁/共74頁5、對于開式齒輪傳動，在工程設(shè)計中，一般

。A、按接觸強(qiáng)度設(shè)計齒輪尺寸，再校核彎曲強(qiáng)度B、按彎曲強(qiáng)度設(shè)計齒輪尺寸，再校核接觸強(qiáng)度C、只需按接觸強(qiáng)度設(shè)計D、只需按彎曲強(qiáng)度設(shè)計D6、對于齒面硬度≤350HBS的閉式鋼制齒輪傳動，其主要失效形式為

。A、輪齒疲勞折斷B、齒面磨損C、齒面疲勞點蝕D、齒面膠合C第37頁/共74頁7、對于硬度≤350HBS的閉式齒輪傳動，設(shè)計時一般

。A、先按接觸強(qiáng)度計算B、先按彎曲強(qiáng)度計算C、先按磨損條件計算D、先按膠合條件計算A8、設(shè)計一對減速軟齒面齒輪傳動時，從等強(qiáng)度要求出發(fā)，大、小齒輪的硬度選擇時，應(yīng)使

。A、兩者硬度相等B、小齒輪硬度高于大齒輪硬度C、大齒輪硬度高于小齒輪硬度D、小齒輪采用硬齒面，大齒輪采用軟齒面B第38頁/共74頁9、某齒輪箱中一對45鋼調(diào)質(zhì)齒輪，經(jīng)常發(fā)生齒面點蝕，修配更換時可用

代替。A、40Cr調(diào)質(zhì)B、適當(dāng)增大模數(shù)mC、仍可用45鋼，改為齒面高頻淬火D、改用鑄鋼ZG310-570C10、設(shè)計閉式軟齒面直齒輪傳動時，選擇齒數(shù)z1的原則是

。A、z1越多越好B、z1越少越好C、z1≥17，不產(chǎn)生根切即可D、在保證輪齒有足夠的抗彎強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)多些有利D第39頁/共74頁11、在設(shè)計閉式硬齒面齒輪傳動中，直徑一定時應(yīng)取較少的齒數(shù)，使模數(shù)增大以

。A、提高齒面接觸強(qiáng)度B、提高輪齒的抗彎曲疲勞強(qiáng)度C、減少加工切削量，提高生產(chǎn)率D、提高抗塑性變形能力B12、在直齒圓柱齒輪設(shè)計中，若中心距保持不變，而增大模數(shù)m，則可以

。A、提高齒面的接觸強(qiáng)度B、提高輪齒的彎曲強(qiáng)度C、彎曲與接觸強(qiáng)度均可提高D、彎曲和接觸強(qiáng)度均不變B彎曲強(qiáng)度與齒寬系數(shù)成正比第40頁/共74頁13、為了提高齒輪傳動的接觸強(qiáng)度，可采取

的方法。A、采用閉式傳動B、增大傳動中心距C、減少齒數(shù)D、增大模數(shù)B14、圓柱齒輪傳動中，當(dāng)齒輪的直徑一定時，減小齒輪的模數(shù)、增大齒輪的齒數(shù)，則可以

。A、提高齒輪的彎曲強(qiáng)度B、提高齒面的接觸強(qiáng)度C、改善齒輪傳動的平穩(wěn)性D、減少齒輪的塑性變形C接觸強(qiáng)度與分度圓直徑成正比第41頁/共74頁15、輪齒彎曲強(qiáng)度計算中的齒形系數(shù)YFa與

無關(guān)。A、齒數(shù)z1

B、變位系數(shù)xC、模數(shù)mD、斜齒輪的螺旋角βC16、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的彎曲疲勞強(qiáng)度計算中，齒形系數(shù)YFa只取決于

。BA、模數(shù)mB、齒數(shù)z1C、分度圓直徑d1

D、齒寬系數(shù)φd第42頁/共74頁17、一對圓柱齒輪，通常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪寬一些，其主要原因是

。A、使傳動平穩(wěn)B、提高傳動效率C、提高齒面接觸強(qiáng)度D、便于安裝，保證接觸線長D18、一對圓柱齒輪傳動，小齒輪d1=50，b1=55，大齒輪d2=90，b2=50，則齒寬系數(shù)Φd=

。CA、1.1B、5/9C、1D、1.3因為彎曲強(qiáng)度校核式中代入的是小齒輪齒數(shù)，所以齒寬系數(shù)也應(yīng)取小齒輪參數(shù)計算，且b1是在計算值上加寬5-10mm。第43頁/共74頁19、設(shè)計一傳遞動力的閉式軟齒面鋼制齒輪，精度為7級。如欲在中心距a和傳動比i不變的條件下，提高齒面接觸強(qiáng)度的最有效的方法是

。A、增大模數(shù)（相應(yīng)減少齒數(shù)）B、提高主、從動輪的齒面硬度C、提高加工精度D、增大齒根圓角半徑B20、下列

的措施，可以降低齒輪傳動的齒向載荷分布系數(shù)Kβ。BA、降低齒面粗糙度B、提高軸系剛度C、增加齒輪寬度D、增大端面重合度第44頁/共74頁21、齒輪設(shè)計中，對齒面硬度≤350HBS的齒輪傳動，選取大、小齒輪的齒面硬度時，應(yīng)使

。A、HBS1=HBS2

B、HBS1≤HBS2C、HBS1＞HBS2

D、HBS1=HBS2+30～50D22、一對圓柱齒輪傳動中，當(dāng)齒面產(chǎn)生點蝕時，通常發(fā)生在

。DA、靠近齒頂處B、靠近齒根處C、靠近節(jié)線的齒頂部分D、靠近節(jié)線的齒根部分第45頁/共74頁23、直齒錐齒輪強(qiáng)度計算時，是以

為計算依據(jù)的。A、大端當(dāng)量直齒錐齒輪B、齒寬中點處的直齒圓柱齒輪C、齒寬中點處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪D、小端當(dāng)量直齒錐齒輪C24、設(shè)計齒輪傳動時，若保持傳動比i和齒數(shù)和z1+z2不變，而增大模數(shù)m，則齒輪的

。AA、彎曲強(qiáng)度提高，接觸強(qiáng)度提高B、彎曲強(qiáng)度不變，接觸強(qiáng)度提高C、彎曲強(qiáng)度與接觸強(qiáng)度均不變D、彎曲強(qiáng)度提高，接觸強(qiáng)度不變第46頁/共74頁五、填空題1、一般開式齒輪傳動中的主要失效形式是

和

。齒面磨損齒根彎曲疲勞折斷2、一般閉式齒輪傳動中的主要失效形式是

和

。齒面點蝕輪齒彎曲疲勞折斷3、開式齒輪的設(shè)計準(zhǔn)則是

。σF≤[σF]4、對于閉式軟齒面齒輪傳動，主要按

強(qiáng)度進(jìn)行計算，而按

強(qiáng)度進(jìn)行校核，這時影響齒輪強(qiáng)度的最主要幾何參數(shù)是

。接觸彎曲d1、d2第47頁/共74頁5、對于開式齒輪傳動，雖然主要失效形式是

，但目前尚無成熟可靠的耐磨性計算方法，故按

強(qiáng)度計算。磨損彎曲疲勞6、高速重載齒輪傳動，當(dāng)潤滑不良時最可能出現(xiàn)的失效形式是

。齒面膠合7、在齒輪傳動中，齒面疲勞點蝕是由于

的反復(fù)作用引起的，點蝕通常首先出現(xiàn)在

。交變接觸應(yīng)力齒面節(jié)線附近的齒根部分第48頁/共74頁8、一對齒輪嚙合時，其大、小齒輪的接觸應(yīng)力是

；而其許用接觸應(yīng)力是

；小齒輪的彎曲應(yīng)力與大齒輪的彎曲應(yīng)力一般也是

。相等的不相等的9、斜齒圓柱齒輪設(shè)計時，計算載荷系數(shù)K中包含KA是

系數(shù)，它與

有關(guān)；KV是

系數(shù)；它與

、

有關(guān)；Kβ是

系數(shù)，它與

有關(guān)。使用不相等的原動機(jī)及工作機(jī)的工作特性動載制造精度、圓周速度重合度的大小齒向載荷分布軸承、支承的剛度齒輪的制造、安裝誤差及軸、第49頁/共74頁11、在閉式軟齒面的齒輪傳動中，通常首先出現(xiàn)

破壞，故應(yīng)按

強(qiáng)度設(shè)計；但當(dāng)齒面硬度＞350HBS時，則易出現(xiàn)

破壞，故應(yīng)按

強(qiáng)度進(jìn)行計算。點蝕接觸彎曲疲勞彎曲12、設(shè)計閉式硬齒面齒輪傳動時，當(dāng)直徑d1

一定時，應(yīng)取

的齒數(shù)z1，使

增大，以提高輪齒的彎曲強(qiáng)度。少m10、圓柱齒輪傳動中，當(dāng)齒輪的直徑d1一定時，若減小齒輪模數(shù)與增大齒輪齒數(shù)，則可以

。改善齒輪傳動的平穩(wěn)性，降低振動與噪聲第50頁/共74頁13、設(shè)計齒輪傳動時，若保持傳動比i與齒數(shù)和z1+z2不變，而增大模數(shù)m，則齒輪的彎曲強(qiáng)度

，接觸強(qiáng)度

。提高14、鋼制齒輪，由于滲碳淬火后熱處理變形大，一般需經(jīng)過

加工，否則不能保證齒輪精度。磨齒15、對于高速齒輪或齒面經(jīng)硬化處理的齒輪，進(jìn)行齒頂修形，可以

。降低低動載荷，減小嚙入和嚙出沖擊16、對直齒圓錐齒輪進(jìn)行接觸強(qiáng)度計算時，可近似地按

處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪來進(jìn)行計算，而其當(dāng)量齒數(shù)zv=

。齒寬中點提高z/cosδ第51頁/共74頁17、在齒輪傳動設(shè)計中，影響齒面接觸應(yīng)力的主要幾何參數(shù)是

和

，而影響極限接觸應(yīng)力σHlim的主要因素是

和

。分度圓直徑d118、在齒輪傳動的彎曲強(qiáng)度計算中，基本假定是將輪齒視為

。懸臂梁19、在齒輪傳動中，大、小齒輪所受的接觸應(yīng)力是

的，而彎曲應(yīng)力是

的。20、直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)zv=

；標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角按

端選??；受力分析和強(qiáng)度計算以

直徑為準(zhǔn)。大齒寬Bz/cosδ材料的種類熱處理方式相等不等平均第52頁/共74頁21、在直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計算中，當(dāng)齒面接觸強(qiáng)度已足夠，而齒根彎曲強(qiáng)度不足時，可采用下列措施：①

，②

，③

來提高彎曲強(qiáng)度。中心距不變，增大模數(shù)m，減小齒數(shù)z22、材料、熱處理及幾何參數(shù)均相同的三種齒輪（直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪）傳動中，承載能力最高的是

傳動，承載能力最低的是

傳動。斜齒輪23、設(shè)計圓柱齒輪傳動時，應(yīng)取小齒輪的齒面硬度HBS1=

；應(yīng)取小齒輪的齒寬b1=

。HBS2+(30～50）增大壓力角α正變位錐齒輪b+5～10mm第53頁/共74頁24、在閉式軟齒面齒輪傳動中，通常首先發(fā)生

破壞，故應(yīng)按

強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計。但當(dāng)齒面硬度＞350HBS時，則易出現(xiàn)

破壞，應(yīng)按

強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計。齒面疲勞點蝕25、對齒輪材料的基本要求是：齒面

，齒芯

，以抵抗各種齒面失效和齒根折斷。硬接觸疲勞輪齒彎曲疲勞折斷韌彎曲疲勞26、已知直齒錐齒輪主動小齒輪所受各分為分別為Ft1=1628N，F(xiàn)a1=246N，F(xiàn)r1=539N，若忽略摩擦力，則Ft2=

，F(xiàn)a2=

，F(xiàn)r2=

。1628N539N246N第54頁/共74頁六、問答題（簡述要點）1、為什么輪齒的彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在齒根受拉伸一側(cè)？解題要點：（1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算時，將輪齒視為懸臂梁，受載荷后齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大。（2）齒根過渡圓角處尺寸發(fā)生急劇變化，又由于沿齒寬方向留下加工刀痕產(chǎn)生應(yīng)力集中。（3）在反復(fù)交變應(yīng)力的作用下，由于齒輪材料對拉應(yīng)力敏感，故疲勞裂紋首先產(chǎn)生在齒根受拉伸一側(cè)。第55頁/共74頁2、有一閉式齒輪傳動，滿載工作幾個月后，發(fā)現(xiàn)硬度為200～240HBS的齒輪工作表面上出現(xiàn)小的凹坑。試問：（1）這是什么現(xiàn)象？（2）如何判斷該齒輪是否可以繼續(xù)使用？（3）應(yīng)采取什么措施？解題要點：（1）已開始產(chǎn)生齒面疲勞點蝕，但因“出現(xiàn)小的凹坑”，故屬于早期點蝕。（2）若早期點蝕不再發(fā)展成破壞性點蝕，該齒輪仍可繼續(xù)使用。（3）采用高粘度的潤滑油或加極壓添加劑于油中，均可提高齒輪的抗疲勞點蝕的能力。第56頁/共74頁（2）比較大、小齒輪的，若，則表明小齒的彎曲疲勞強(qiáng)度低于大齒輪，易產(chǎn)生彎曲疲勞折斷；反之亦然。3、一對齒輪傳動，如何判斷大、小齒輪中哪個齒面不易于產(chǎn)生疲勞點蝕？哪個輪齒不易產(chǎn)生彎曲疲勞折斷？并簡述其理由。解題要點：（1）大、小齒輪的材料與熱處理硬度及循環(huán)次數(shù)N不等，通常[σH]1＞[σH]2，而σH1=σH2，故小齒輪齒面接觸強(qiáng)度較高，則不易出現(xiàn)疲勞點蝕。第57頁/共74頁4、兩級圓柱齒輪傳動中，若一級為斜齒，另一級為直齒，試問斜齒圓柱齒輪應(yīng)置于高速級還是低速級？為什么？若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪所組成的兩級傳動，錐齒輪應(yīng)置于高速級還是低速級？為什么？解題要點：（1）在兩級圓柱齒輪傳動中，斜齒輪應(yīng)置于高速級，主要因為高速級的轉(zhuǎn)速高，用斜齒圓柱齒輪傳動工作平穩(wěn)，在精度等級相同時，允許傳動的圓周速度較高；在忽略摩擦阻力影響時，高速級小齒輪的轉(zhuǎn)矩是低速級小齒輪轉(zhuǎn)矩的1/i（i是高速級的傳動比），其軸向力小。第58頁/共74頁（2）由錐齒輪和圓柱齒輪組成的兩級齒輪傳動中，錐齒輪一般應(yīng)置于高速級，主要因為當(dāng)傳遞功率一定時，低速級的轉(zhuǎn)矩大，則齒輪的尺寸和模數(shù)也大，而錐齒輪的錐距R和模數(shù)m大時，則加工困難，或者加工成本大為提高。第59頁/共74頁5、某傳動裝置采用一對閉式軟齒面標(biāo)準(zhǔn)直圓柱齒輪，齒輪參數(shù)z1=20，z2=54，m=4mm。加工時誤將箱體孔距鏜大為a1=150mm。齒輪尚未加工，應(yīng)采取何種方法進(jìn)行補(bǔ)救？新方案的齒輪強(qiáng)度能滿足要求嗎？解題要點：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距為：故可以補(bǔ)救。第60頁/共74頁通過調(diào)整螺旋角，中心距達(dá)到150mm，用斜齒代替直齒，新方案不僅強(qiáng)度有所提高，而且傳動性能也有所改善。（2）采用變位齒輪，使(x1+x2)＞0，同樣可以使a1＞a，d1＞d，而仍用直齒輪，選用合適的變位系數(shù)，同樣可達(dá)到a1=150mm。此時σH1減少，接觸疲勞強(qiáng)度可提高。（1）將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于a1。第61頁/共74頁6、一對按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計的軟齒面鋼制齒輪，經(jīng)彎曲強(qiáng)度校核計算，發(fā)現(xiàn)其σF比[σF]小很多，試問設(shè)計是否合理？為什么？在材料、熱處理硬度不變的條件下，可采取什么措施以提高其傳動性能？解題要點：（1）因閉式軟