西工大机械答案

10-11 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高齿轮的抗折断能力？ 答：减小齿根处的应力集中；增大轴和轴承处的支承刚度；采用合适的热处理方法，使齿面具有足够硬度，而齿芯具有足够的韧性；对齿根表面进行喷丸、滚压等强化处理。

10-12 为什么齿面点蚀一般首先出现在靠近接线的齿根面上？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏? 如何提高齿面抗点蚀的能力？ 答：在节线附近通常为单对齿啮合，齿面的接触应力大；在节线附近齿面相对滑动速度小，不易形成承载油膜，润滑条件差，因此易出现点蚀。在开式齿轮传动中，由于齿面磨损较快，在点蚀发生之前，表层材料已被磨去，因此，很少在开式齿轮传动中发现点蚀。提高齿面硬度可以有效地提高齿面抗点蚀的能力，润滑油可以减少摩擦，减缓点蚀。

10-14闭式齿轮传动与开式齿轮传动是失效形式和设计准则有何不同？为什么？ 答：闭式齿轮传动的主要失效形式为轮齿折断、点蚀和胶合。设计准则为保证齿面接触疲劳强度和保证齿根弯曲疲劳强度。采用合适的润滑方式和采用抗胶合能力强的润滑油来考虑胶合的影响。开式齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损和轮齿折断，设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度。采用适当增大齿轮的模数来考虑齿面磨损对轮齿抗弯能力的影响。

10-15 通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？ 答：软齿面齿轮的齿面硬度≤350HBS ，硬齿面齿轮的齿面硬度＞350HBS 。软齿面

齿轮毛坯经正火或调质处理之后进行切齿加工，加工方便，经济性好。硬齿面齿轮的齿面硬度高，不能采用常规刀具切削加工。通常是先对正火或退火状态的毛坯进行切齿粗加工（留有一定的磨削余量），然后对齿面进行硬化处理（采用淬火或渗碳淬火等方法），最后进行磨齿精加工，加工工序多，费用高，适用于高速、重载以及精密机器的齿轮传动。

10-16 导致载荷沿齿轮接触线分布不均匀的原因有哪些？如何减轻载荷的不均匀程度？ 答：轴、轴承以及支座的支承刚度不足，以及制造、装配误差等都会导致载荷沿轮齿接触线分布不均，另一方面轴承相对于齿轮不对称布置，也会加大载荷在接触线上分布不均的程度。改进措施有：增大轴、轴承以及支座的刚度；对称布置轴承；尽量避免将齿轮悬臂布置；适当限制齿轮的宽度；提高齿轮的制造和安装精度等。

10-17 在齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K ？载荷系数K 是由那几部分构成的？各考虑了什么因素的影响？ 答：齿轮上的公称载荷Fn 是在平稳和理想条件下得来的，而在实际工作中，还应当考虑到原动机及工作机的不平稳对齿轮传动的影响，以及齿轮制造和安装误差等造成的影响。这些影响用引入载荷系数K 来考虑，K=KAKvKαK β。KA 为使用系数，用于考虑原动机和工作机对齿轮传动的影响；Kv 为动载系数，用于考虑齿轮的精度和速度对动载荷大小的影响；K α为齿间载荷分配系数，用于考虑载荷在两对（或多对）齿上分配不均的影响；K β为齿向载荷分布系数，用于考虑载荷沿轮齿接

触线长度方向上分布不均的影响。

10-18齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的？为什么要选择节点作为齿面接触应力的计算点？ 答：齿面接触疲劳强度计算公式是按齿轮在节点啮合时的受力情况推导出来的。选择节点作为计算点可以使计算公式得以简化，同时节点处的接触应力值与齿面最大接触应力值（位于单对齿啮合极限点）相差很小。因此，通常以节点啮合进行齿面的接触疲劳强度计算。

10-19 标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i ，转矩T1，齿宽b 均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？1，模数m 不变，齿数Z1增加；2，齿数Z1不变，模数m 增大3，齿数Z1增加一倍 答：（1）1z 增大则1d 增大，在1T 不变的条件下，nF 将减小。对于接触应力，1d 增大和nF 减小都使得H σ减小。对于弯曲应力，nF 减小使得F σ减小，1z 增加使得FaYsaY 减小，也同样使F σ减小。 m 增大则1d 增大，在1T 不变的条件下，nF 将减小。对于接触应力，1d 增大和nF 减小都使得H σ减小。对于弯曲应力，nF 减小和m 增大都使得F σ减小。1z 增加一倍，m 减小一半，则1d 不变，Fn 也不变。对于接触应力，1d 不变则H σ不变。对于弯曲应力，1z 增大使得F σ少量减小，而m 减小则使得F σ大量增大。因此，F σ增大。

10-20 一对圆柱齿轮传动大小齿轮的接触应力是否相等? 如果大小齿轮的材料即热处理情况相同，期许用接触应力是否相同？ 答： 在任何情况下，大、小齿轮的接触应力都相等。若大、小齿轮的材料和热

处理情况相同，许用接触应力不一定相等，这与两齿轮的接触疲劳寿命系数Khn 是否相等有关，如果Khn1=Khn2，则两者的许用接触应力相等，反之则不相等

10-21 配对齿轮齿面有一定的硬度差时，对软齿面有 什么影响？ 答：当相互啮合的两齿轮之一为软齿面齿轮时，或两齿轮均为软齿面齿轮时，较硬齿面的齿轮将会对较软齿面的齿轮的齿面造成冷作硬化效应，从而使较软齿面的齿面硬度得以提高，即提高了较软齿面齿轮的疲劳极限。

10-22在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数？它主要与那两方面因素有关？ 答：在进行齿轮尺寸的设计计算时，齿轮的分度圆直径d1和齿宽b 都是待求参数，而使用弯曲疲劳强度或接触疲劳强度设计计算时，只能将其中的分度圆直径d1作为设计值，而将齿宽b 转化为与d1成比例的齿宽系数φd ，设计时φd 由表查取，齿宽系数的大小主要与支承方式以及齿面硬度有关。

10-23 为什么小齿轮比大齿轮齿宽？ 答：在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，轴系零件和支承箱体存在加工和装配偏差，使得两齿轮轴向错位而减少了轮齿的接触宽度。为此将小齿轮设计得比大齿轮宽一些，这样即使有少量轴向错位，也能保证轮齿的接触宽度为大齿轮宽度 11-6蜗杆传动与齿轮传动相比有何特点？常用于什么场合？