一． 選擇與填空
1. C；C；B。
當(dāng)齒數(shù)一定時(shí)，可以用正變位的方法使齒根變厚，從而使齒形系數(shù)值下降，而且變位系數(shù)越大，齒形系數(shù)值下降越多。
綜上所述，與齒形系數(shù)有關(guān)的因素有：齒數(shù)、螺旋角、節(jié)錐角和變位系數(shù)。（ 2 ）由輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式可知，齒輪的彎曲應(yīng)力與齒形系數(shù)成正比，使齒形系數(shù)值下降的因素，都可使齒根彎曲應(yīng)力降低。
2. C
【評(píng)注】 提高齒輪彎曲強(qiáng)度的措施可從兩方面考慮：一方面是采取措施降低其齒根彎曲應(yīng)力；另一方面是采取措施提高齒輪的許用彎曲應(yīng)力。
影響齒根彎曲應(yīng)力最主要參數(shù)是模數(shù)。為提高彎曲強(qiáng)度，首先應(yīng)加大模數(shù)，其次可適當(dāng)增加齒寬，但過多地加大齒寬，會(huì)使齒向載荷分布系數(shù)值增大，從而增大載荷系數(shù)，反而會(huì)降低彎曲強(qiáng)度。再次可減小系數(shù)值，如齒輪正變?yōu)闀?huì)使齒形系數(shù)值下降，從而達(dá)到提高齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的目的。齒輪的許用彎曲應(yīng)力與齒輪的材料及熱處理方法等有關(guān)。如提高齒面硬度可提高其許用應(yīng)力值，也即提高齒輪的彎曲強(qiáng)度。如題中選項(xiàng)Ｂ把材料的熱處理由調(diào)質(zhì)改為淬火，即可提高其輪齒的彎曲強(qiáng)度。
3. B
【評(píng)注】金屬制的軟齒面齒輪，配對(duì)的兩輪齒中，小齒輪齒根強(qiáng)度較弱；且小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)較多，當(dāng)大小齒輪有較大硬度差時(shí)，較硬的小齒輪會(huì)對(duì)較軟的大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化的作用，可提高大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度。所以要求小齒輪齒面硬度比大齒輪大３ ０～５ ０ Ｈ ＢＳ。
4. B
【評(píng)注】當(dāng)外載荷和齒數(shù)比Ｕ不變時(shí)，要提高齒輪的接觸強(qiáng)度，一方面可首先增大齒輪的分度圓直徑（中心距相應(yīng)增大），其次可適當(dāng)增加齒寬，以使接觸應(yīng)力下降。另一方面可采用熱處理方法提高表面硬度，從而提高許用接觸應(yīng)力。
5. A，C
【評(píng)注】經(jīng)常發(fā)生點(diǎn)蝕，說明其接觸強(qiáng)度不足。提高接觸強(qiáng)度的措施主要從兩個(gè)方面考慮，一方面降低其接觸應(yīng)力，一方面提高其許用接觸應(yīng)力。合金鋼４０Ｃｒ調(diào)質(zhì)后齒面硬度高于４５號(hào)鋼調(diào)質(zhì)后的齒面硬度；４５號(hào)鋼經(jīng)齒面淬火后形成硬齒面，而４５號(hào)鋼調(diào)質(zhì)后的齒面為軟齒面，故 Ａ此均可使其許用接觸應(yīng)力提高，從而增強(qiáng)其抗點(diǎn)蝕能力。碳素鑄鋼ＺＧ４５調(diào)質(zhì)后比碳鋼調(diào)質(zhì)后的齒面硬度還弱。故Ｅ不可能。齒輪的大小要受齒輪箱中齒輪傳動(dòng)中心距的限制，增大齒輪模數(shù)和齒數(shù)均使齒輪的尺寸變大，故 Ｂ，Ｄ不可取。
6. D 7. C 8. A，D 9. D 10. C
11. C，A 12. C 13. C 14. B 15. A
16. 靠近節(jié)線的齒根面，硬度 17.大 ３０～５０ 18. 磨齒
19. 模數(shù)，齒廓形狀，齒數(shù)Ｚ，當(dāng)量齒數(shù)Ｚ。
20. 高，齒向載荷分布不均，大，大，大
二、簡(jiǎn)答題
1. 輪齒的主要失效形式有輪齒折斷和齒面損壞兩類。輪齒折斷有疲勞折斷和過載折斷兩種形式。齒面失效主要有疲勞點(diǎn)蝕、磨損、膠合和塑性變形。一般情況下，若設(shè)計(jì)正確、潤(rùn)滑條件良好，閉式軟齒面輪齒的主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕。閉式硬齒面的主要失效形式是彎曲疲勞折斷。高速大功率閉式傳動(dòng)主要出現(xiàn)點(diǎn)蝕和膠合。開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損。
2. 齒輪傳動(dòng)中，小齒輪齒面硬度比大齒輪大一些，一般要大30～50HBS。這是由于：①小齒輪的齒根厚度小于大齒輪；②若軟硬齒面配對(duì)嚙合，因冷作硬化，可提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度；③小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)比大齒輪多；④提高嚙合性能。
3. （1）Ⅱ軸上輪２，３的各分力方向如下圖所示。由軸Ｉ轉(zhuǎn)向判斷出軸Ⅱ轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針方向。要使輪２順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其工作齒面應(yīng)為左側(cè)齒面。軸向力沿軸線方向指向工作齒面，故輪２的軸向力Fa2應(yīng)指向后方。也可按左（右）手法則。輪2為左旋，按左手法則，大拇指指向前方，但輪２為從動(dòng)輪，故軸向力Fa2指向后方。要使軸Ⅱ上輪２，３的軸向力Fa2反向，應(yīng)使輪３的軸向力Fa3指向前方，順時(shí)針旋向，符合左手法則，輪3又是主動(dòng)輪，故輪3的螺旋線方向?yàn)樽笮?/span>
Fr2，F(xiàn)r3由嚙合點(diǎn)沿著徑線方向指向轉(zhuǎn)動(dòng)中心。輪２為從動(dòng)輪，F(xiàn)t2與嚙合點(diǎn)的圓周速度方向相同。輪３為主動(dòng)輪，F(xiàn)t3與嚙合點(diǎn)處的圓周速度方向相反。
5. 齒面接觸應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)，齒根彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)。在作彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)將圖中查出的極限應(yīng)力值乘以０．７。
6. 一般齒輪材料主要選用鍛鋼（碳鋼或合金鋼）。對(duì)于精度要求較低的齒輪，將齒輪毛坯經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后切齒即為成品，這時(shí)精度可達(dá)８級(jí)，精切時(shí)可達(dá)７級(jí)。對(duì)于精度要求較高的齒輪，可調(diào)質(zhì)后表面淬火，對(duì)于低碳鋼或低碳含金鋼主要是滲碳后淬火，最后進(jìn)行滾齒等精加工，其精度可達(dá)７，６級(jí)甚或５級(jí)。對(duì)于尺寸較大的齒輪，可選用鑄鋼或球墨鑄鐵，正火后切齒也可達(dá)８級(jí)精度。
7. 提高輪齒抗彎疲勞強(qiáng)度的措施有：增大齒根過渡圓角半徑，消除加工刀痕，可降低齒根應(yīng)力集中；增大軸和支承的剛度，可減示齒面局部受載，采取合適的熱處理方法使輪芯部具有足夠的韌性；在齒根部進(jìn)行噴丸、滾壓等表面強(qiáng)度處理，降低齒輪便面粗糙度，齒輪采用正變位等。
提高齒面抗點(diǎn)蝕能力的措施有：提高齒面硬度；降低表面粗糙度；增大潤(rùn)滑油粘度；提高加工、安裝精度以減小動(dòng)載荷；在許可范圍內(nèi)采用較大變位系數(shù)的正傳動(dòng)，可增大齒輪傳動(dòng)的綜合曲率半徑。
