第十章齿轮传动一、选择题10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。

A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距aD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角αH螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。

A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。

A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。

A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。

A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的弯曲应力_A_。

A σF1>σF2B σF1<σF2C σF1=σF210—7一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮2选用45钢正火，它们的齿面接触应力__C__。

A σH1>σH2B σH1<σH2C σH1=σH210—8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。

A σH1≠σH2，σF1≠σF2，[σH]1＝[σH]2，[σF]1＝[σF]2B σH1＝σH2，σF1＝σF2，[σH]1≠[σH]2，[σF]1≠[σF]2C σH1＝σH2，σF1≠σF2，[σH]1≠[σH]2，[σF]1≠[σF]2D σH1≠σH2，σF1＝σF2，[σH]1≠[σH]2，[σF]1≠[σF]2（σH、σF、[σH]、[σF]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2，则两轮的弯曲强度为___A_____。

A大齿轮较高B小齿轮较高C相同10—10一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动，若两轮的许用接触应力[σH1]= [σH2]，则两轮的接触强度___C_____。

A大齿轮较高B小齿轮较高C相同10—11有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1模数m1=5mm，z1=25；齿轮2模数m2=3mm，z2=25，它们的齿形系数___ C___。

AY Fa1>Y Fa2 B Y Fa1<Y Fa2 C Y Fa1=Y Fa210—12有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm，齿数z l=30；齿轮2的模数m2=3mm，齿数z2=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积Y Fa1Y Sa1___A____Y Fa2Y Sa2。

A大于B等于C小于D不一定大于、等于或小于10—13圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽b1略大于大齿轮齿宽b2，其目的是__C___。

A 提高小齿轮齿面接触强度B提高小齿轮齿根弯曲强度C补偿安装误差，以保证全齿宽接触 D 减少小齿轮载荷分布不均10—14对于重要的齿轮传动，可将齿顶进行修缘，目的是___C_____。

A减小齿间载荷分配不均B减小齿向载荷分配不均C减小附加动载荷10—15 在齿轮传动中，将齿轮轮齿加工成鼓形齿的目的是___B_____。

A减小动载荷B改善载荷沿齿向分布不均C提高齿轮的传动精度10—16 齿轮传动中，动载系数K v主要是考虑___A___因素对齿轮传动的影响。

A齿轮自身制造精度引起的误差B载荷沿齿宽分布不均C双齿啮合时的载荷分配不均D齿轮以外的其它10—17 齿轮接触强度计算中的材料弹性系数Z E反映了___A___对齿面接触应力的影响。

A齿轮副材料的弹性模量和泊松比B齿轮副材料的弹性极限C齿轮副材料的强度极限D齿轮副材料的硬度10—18对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些，其目的是__C__。

A 提高轮齿的弯曲强度B提高齿面的接触强度C提高传动的平稳性10—19对于闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数，其目的是__D__。

A提高齿面接触强度B减小滑动系数，提高传动效率C减小轮齿的切削量D保证轮齿的弯曲强度10—20设计一对齿数不同的齿轮传动，若需校核其弯曲强度时，一般应___A___。

A对大、小齿轮分别校核B只需校核小齿轮C只需校核大齿轮D应校核哪一个齿轮，无法判断10—21在齿轮传动中，为减少动载荷，可采取的措施是____B___。

A改用好材料B提高齿轮制造精度C降低润滑油粘度D加大模数10—22直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以___C___的当量圆柱齿轮为基础。

A大端B小端C齿宽中点处二、填空题10—23 对齿轮材料的基本要求是：齿面硬，齿芯韧；齿轮传动中，软、硬齿面是以齿面硬度来划分的，当HB<350时为软齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1-HBS2为30~50 ，其原因是小齿轮的循环次数多；当HB 350时为硬齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1 = HBS2。

10—24 在齿轮传动中，获得软齿面的热处理方式有调质、正火，而获得硬齿面的热处理方式有渗碳淬火、整体淬火、表面淬火等。

10—25一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是点蚀，闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是断齿，开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是胶合。

10—26 在闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀经常首先出现在 节线附近靠近齿根 处，其原因是该处 为单齿啮合区 、 摩擦力大润滑不良 。

10—27 在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时，其计算模型是 悬臂梁 ，设计的主要参数是 模数m 。

一对齿轮传动中，大、小齿轮的弯曲应力 不相等 。

10—28 齿轮齿面接触应力计算公式是在 赫芝 公式的基础上推导出的，影响齿面接触应力最主要的参数是 分度圆直径d 1（中心距a ） 。

一对标准齿轮传动，若中心距、传动比等其他条件保持不变，仅增大齿数z 1，而减小模数m ，则齿轮的齿面接触疲劳强度 不变 。

10—29渐开线齿轮的齿形系数Y Fa 的物理意义是 轮齿形状对弯曲应力的影响 ，标准直齿圆柱齿轮的Y Fa 值只与齿轮的 齿数 有关。

设有齿数相同的A 、B 、C 三个标准齿轮，A 为标准直齿圆柱齿轮，B 为β＝15º的斜齿圆柱齿轮，C 为δ=30º的直齿锥齿轮，试比较这三个齿轮的齿形系数，最小的是 C ，最大的是 A 。

10—30 齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim 和接触疲劳强度极限σHlim 是经持久疲劳试验并按失效概率为 1%来确定的，试验齿轮的弯曲应力循环特性为脉动循环。

10—31 一齿轮传动装置如图所示，轮1为主动，在传动过程中，轮2的齿根弯曲应力按 对称 循环变化，而其齿面接触应力按 脉动循环 变化。

若求得其齿根最大弯曲应力为300MPa ，则最小应力值为 -300MPa ，应力幅值为300MPa ，平均应力为 0 。

10—32 在斜齿圆柱齿轮传动中，螺旋角β既不宜过小，也不宜过大，因为β过小，会使得 斜齿轮的优点不能充分发挥 ，而过大又会使得 轴向力过大 。

因此，在设计计算中，β的取值应为 8~20︒ ，可以通过调整β而对 中心距 进行圆整。

10—33 填注下表中参数的荐用范围（一般情况下）：三、分析与思考题10—34 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力? 答：1、加大齿根圆角半径，以减小应力集中；2、增加轴的刚性，使受载均匀；3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性；4、对齿根进行强化处理。

10—35 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？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：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。

开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没有出现点蚀就可能已磨损了。

措施：1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、提高润滑油粘度；3、采用正传动，提高综合曲率半径， 减小接触应力。

10—36软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区123别？为什么？答：根据齿面硬度划分，HB<350，为软齿面；HB≥350，为硬齿面。

硬齿面齿轮的加工比软齿面多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。

10—37在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿轮齿面抗胶合的能力?答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏，提高齿轮齿面抗胶合的能力，可：1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油；3、采用变位齿轮，减小滑动系数；4、减小模数，降低齿高，减小滑动系数；5、两齿轮配对时，齿面有硬度差，HB1-HB2=30~50。

10—38为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？答：拉应力导致疲劳裂纹的扩展。

10—39在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用什么措施提高弯曲强度？答：1、增大模数m；2、适当增大齿宽b；3、采用正变位齿轮。

10—40 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和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z l增加一倍，模数m减小一半。

答：（1）弯曲应力↓（d1增大，F n减小，Y Fa Y sa减小），接触应力↓（d1增大）；（2）弯曲应力↓（m增大，d1增大，F n减小），接触应力↓（d1增大）；（3）弯曲应力↑（m减小使σF大量增大，z1增大使σF少量减小），接触应力不变（d1不变）；10—41一对圆柱齿轮传动，大、小齿轮齿面接触应力是否相等?大、小齿轮的接触强度是否相等?在什么条件下两齿轮的接触强度相等?答：在任何情况下，大、小齿轮齿面接触应力都相等，但接触强度不一定相等，因为大、小齿轮的材料、热处理等不同，许用接触应力不一定相等。

若大、小齿轮的材料、热处理情况相同，还要看两齿轮的寿命系数是否相等，只有K HN1=K HN2，则两齿轮的许用接触应力才相等。

两齿轮的接触强度相等。

10—42一对圆柱齿轮传动，一般大、小齿轮齿根弯曲应力是否相等?大、小齿轮弯曲强度相等的条件是什么?答：一般大、小齿轮齿根弯曲应力不相等，σF1>σF2。