1、
例10.1 轮齿的失效形式有哪些？闭式和开式传动的失效形式有哪些不同？
答 轮齿的主要失效形式有轮齿折断和齿面损坏两类。轮齿折断有疲劳折断和过载折断两种形式。齿面失效主要有疲劳点蚀、磨损、胶合和塑性变形。一般情况下，若设计正确、润滑良好，闭式软齿面轮齿的主要失效形式是疲劳点蚀。闭式硬齿面的主要失效形式是弯曲疲劳折断。高速大功率闭式传动主要出现点蚀和胶合。开式齿轮传动的主要失效形式是磨损。
例10.2 齿轮传动中为何两轮齿面要有一定的硬度差？
答 齿轮传动中，小齿轮齿面硬度比大齿轮大一些、一般要大。这是由于：
① 小齿轮的齿根厚度小于大齿轮；
② 若软硬齿面配对啮合
2、因冷作硬化，可提高齿面的接触疲劳强度；
③ 小齿轮的应力循环次数比的大齿轮多；
④ 提高啮合性能。
例10.3 要提高轮齿的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有哪些可能的措施？
答 提高轮齿的抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，可降低齿根应力集中；增大轴和支承的刚度，可减小齿面局部受载；采取合适的热处理方法使轮芯部具有足够繁荣韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强度处理，降低齿轮表面粗糙度；齿轮采用正变位等。
提高齿面抗点蚀能力的措施有：提高齿面硬度；降低表面粗糙度；增大润滑油粘度；提高加工、安装精度以减小动载荷；在许可范围内采取较大变位系数的正传动，可增大齿轮
3、传动的综合曲率半径。
例10.4 设计铣床的圆柱齿轮传动，已确定, , , , 寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置。
解 （1） 选择轮齿的材料和精度等级。由教材表10—1可知，大小齿轮材料均为45号钢调质。小齿轮齿面硬度为，大齿轮齿面硬度为。
（2）按齿面接触疲劳强度设计。
1） 小齿轮传递的转矩
2） 初选载荷系数：初选
3） 确定齿宽系数：小齿轮作不对称布置，据教材表10—7选取
4） 确定弹性影响系数：据教材表10—6查得
5） 确定区域载荷系数：按标准直齿圆柱齿轮传动设计
6） 齿数比：
7） 确定接触许用应力：
循环次数
查教材图10—1
4、9曲线1得
，
查教材图10—21（d）得
，
取安全系数
8） 由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
9） 验算载荷系数：
齿轮的使用系数：载荷状况以轻微冲击为依据查教材表10—2得
齿轮的圆周速度
由教材图10—8查得：
对于软齿面齿轮，假设，由教材表10—3查得：
齿宽：
齿宽与齿高比
由教材表10—4查得，由教材图10—13查得：
接触强度载荷系数：
10） 校正直径：
取标准值。
11） 齿轮的相关参数：
12） 确定齿宽：
圆整后，取,。
（3） 校核齿根弯曲疲劳强度
1） 确定弯曲强
5、度载荷系数：
2） 查教材表10—5得
, , ,
3） 确定许用应力：
由教材图10—18查得：
取安全系数
由教材图10—20（c）得
,
按对称循环变应力确定许用弯曲应力
4） 校核弯曲强度：
满足弯曲强度。以上所选参数合适。
例10.4 设计一由电动机驱动的闭式单级斜齿圆柱传动。已知主动轮功率，主动轮转速，传动比，大、小齿轮做对称布置，单向转动，中等载荷冲击，每天工作，每年工作，预期寿命年。
解 （1）选择轮齿的材料和精度等级。由于此斜齿轮传递的功率较大，大小齿轮均选用硬齿面。由教材表10—1选大小齿轮
6、材料均为40Cr，调质后表面淬火。齿面硬度可达，取硬度。
选精度等级为7级。
（2） 按齿根弯曲疲劳强度设计：
1） 初选小齿轮的齿数：，
2） 初选螺旋角：
3） 小齿轮传递的转矩：
4）初选载荷系数：初选
5）确定齿宽系数：小齿轮作对称布置，据教材表10—7选取
6）计算斜齿轮的当量齿数：
7）确定齿形系数和应力集中系数。查教材表10—5得
, , ,
8）确定斜齿轮端面重合度。查教材图10—26得
，，
9）确定螺旋角影响系数。斜齿轮的纵向重合度为
查教材图10—28得：
10）确定许用应力。循环次数为
由教材图10—18
7、查得： ，
取安全系数
由教材图10—20（d）得：
因传动为单向传动，故按脉动循环变应力确定许用弯曲应力
11）由弯曲强度计算齿轮的模数。因
将齿轮1的参数带入设计公式中，得
取标准值。
12） 验算载荷系数。由教材表10—2查得：使用系数
小齿轮的分度圆直径：
齿轮的圆周速度：
由教材图10—8查得：动载系数
假设，由教材表10—3查得：
齿宽：
齿宽与齿高比：
由教材表10—4查得，由教材图10—13查得：
弯曲强度载荷系数：
13）校正模数：
可以得出前面取标准值合适。
14）螺旋角的确定。中心距：
圆整中心距后，螺旋角：
15）斜齿轮的相关参数：
对齿宽圆整：,。
（3） 齿面接触强度校核：
1） 确定接触强度载荷系数：
2） 确定接触许用应力。查教材图10—21（e）得
查教材图10—19中曲线2得：，
取安全系数：
3） 确定弹性影响系数：据教材表10—6查得：
4） 确定区域载荷系数：据教材图10—30查得：
5） 校核接触强度：
满足接触强度，以上所选参数合适。
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