齿轮传动常见的失效形式39

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简述齿轮常见的失效形式及特点

齿轮失效形式及特点
齿轮作为机械传动装置中常见的零件，其失效形式多种多样。

下面将介绍几种常见的齿轮失效形式及其特点。

1. 磨损失效
磨损是最常见的齿轮失效形式之一，主要是由于齿轮表面的摩擦和磨损引起的。

具体表现为齿面磨损、齿面点蚀、齿面斑点磨损等。

磨损失效主要由于润滑不良、负载过大、工作环境恶劣等原因引起。

2. 齿面断裂
齿面断裂是指齿轮齿面出现裂纹或齿面完全断裂。

齿面断裂多发生在齿根处，其特点是断口光滑，常伴有齿面疲劳痕迹。

齿面断裂主要是由于齿轮过载、材料强度不足、制造缺陷等原因引起。

3. 齿根断裂
齿根断裂是指齿轮齿根处发生断裂，断口呈现韧性断口。

齿根断裂多发生在负荷集中区域，其特点是断口不平整，常伴有齿根疲劳痕迹。

齿根断裂主要是由于齿轮过载、应力集中、材料强度不足等原因引起。

4. 腐蚀失效
腐蚀失效是指齿轮表面受到化学物质侵蚀而产生的失效。

腐蚀失效的特点是齿面出现腐蚀斑点、齿面粗糙等。

腐蚀失效主要是由于工作环境中存在腐蚀介质、润滑不良等原因引起。

以上是齿轮常见的失效形式及其特点。

在实际应用中，为了避免齿轮失效，可以采取以下措施：选择合适的润滑剂，保持良好的润滑
状态；合理设计齿轮结构，提高齿轮的强度及工作寿命；加强齿轮的维护保养，定期检查齿轮状态并及时更换磨损严重的齿轮。

通过这些措施的实施，可以有效预防齿轮的失效，延长齿轮的使用寿命。

总结：了解齿轮常见的失效形式及其特点对于提高齿轮传动的可靠性和寿命具有重要意义。

齿轮问答

10、在设计闭式硬齿面传动中，当直径一定时，应取较少的齿数，使模数增大以＿＿。 A、提高齿面接触强度 B、提高轮齿的抗弯曲疲劳强度 C、减少加工切削量，提高生产率 D、提高抗塑性变形能力 11、在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以＿＿。 A、提高齿面接触强度 B、提高轮齿的弯曲强度 C、弯曲与接触强度均可提高 D、弯曲与接触强度均不变
13.问：在直齿轮和斜齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？
14.问：齿轮传动的常用润滑方式有哪些？润滑方式的选择主要取决于什么因素？
15.问：齿形系数与模数有关吗？有哪些因素影响齿形系数的大小？ 16.问：为什么设计齿轮时，齿宽系数既不能太大，又不能太小？
13.问：在直齿轮和斜齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？答：其目的是防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合宽度减小而增大轮齿的工作载荷。 14.问：齿轮传动的常用润滑方式有哪些？润滑方式的选择主要取决于什么因素？答：齿轮的常用润滑方式有：人工定期加油、浸油润滑和喷油润滑。润滑方式的选择主要取决于齿轮圆周速度的大小。 15.问：齿形系数与模数有关吗？有哪些因素影响齿形系数的大小？答：齿形系数与模数无关，齿形系数的大小取决于齿数。 16.问：为什么设计齿轮时，齿宽系数既不能太大，又不能太小？答：齿宽系数过大将导致载荷沿齿宽方向分布不均匀性严重；相反若齿宽系数过小，轮齿承载能力减小，将使分度圆直径增大。
13、一对齿轮齿根弯曲应力的关系是
14．渗碳淬火硬齿面齿轮一般需经过
加工。
15．齿轮传动中轮齿的齿面点蚀，通常首先发生在
。
7.问：闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？ 8.问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？ 9.问：在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？

齿轮失效常见的形式及预防措施

1.5 塑性变形齿⾯塑性变形主要出现在低速重载、频繁启动和过载的场合。

当齿⾯的⼯作应⼒超过材料的屈服极限时，齿⾯产⽣塑性流动，从⽽引起主动轮齿⾯节线处产⽣凹槽，从动轮出现凸脊。

此失效多发⽣在⾮硬⾯轮齿上，齿轮的齿形严重变形，特别是左右不对称时应更换新件。

上⾯阐述的⼏种主要轮齿失效形式，在⼀般情况下，不仅可以修复，且在不能改变齿轮材料、加⼯⼯艺的条件下通过提前预防来延迟齿轮失效不利情况的发⽣，提⾼齿轮使⽤寿命。

2、预防齿轮失效措施2.1 提⾼齿轮安装精度2.2 合理选材齿轮材料的选择，要根据强度、韧性和⼯艺性能要求，综合考虑。

结合我国实际，宜选⽤低碳合⾦渗碳钢。

对于承受重载和冲击载荷的齿轮，采⽤以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合⾦渗碳钢为主的钢材；对于负载⽐较稳定或功率较⼩，模数较⼩的齿轮，亦可选⽤⽆Ni的Ni-Mn钢。

⽤这种钢材制造的齿轮与普通电炉钢制造的齿轮相⽐，其接触和弯曲疲劳寿命可提⾼3-5倍，齿轮极限载荷可提⾼15%-20%。

2.3 热处理通过热处理⼯艺，可以改善齿轮材质，适当提⾼硬度，消除或减轻齿⾯的局部过载，提⾼齿⾯的抗剥落能⼒。

例，对煤矿机械中的齿轮，深层渗碳淬⽕，可减⼩齿轮硬化，提⾼芯部硬度，较⼩的过渡区残余拉应⼒和充⾜的硬化层深度。

2.4 根据实际情况选择齿轮油据资料显⽰，机械故障的34.4%源于润滑不⾜，19.6%源于润滑不当，换句话说，以54%的机械故障是由于润滑问题所致。

因此，选择好的齿轮油对提⾼齿轮使⽤寿命有重要的意义。

2.5 修复为了确保齿轮的强度和硬度，决定采⽤氩弧焊合⾦焊丝堆焊修复，后⽤磨光机整形处理⽅案，这样焊后的齿轮轮齿少不经热处理达到较⾼的硬度和强度。

通过对齿轮失效形式的分析，可提⾼准确判别设备故障的能⼒，及时解除故障，提⾼经济效益。

齿轮传动的失效形式

③防止措施：防止措施： a合理润滑合理润滑 b提高齿面硬度提高齿面硬度
⑷齿面胶合
①部位：齿面沿相对滑动方向部位：
1 齿轮传动的失效形式
⑴ 轮齿折断 ⑵ 齿面磨损 ⑶ 齿面点蚀 ⑷ 齿面胶合
⑸ 轮齿塑性变形
⑴轮齿折断
①部位：一般发生在齿根部位部位：
②原因：原因： a 轮齿在多次重复载荷作用下，齿根处弯曲拉应力过大，再轮齿在多次重复载荷作用下，齿根处弯曲拉应力过大，加上齿根处易应力集中，从而发生疲劳折断。（疲劳折断）。（疲劳折断加上齿根处易应力集中，从而发生疲劳折断。（疲劳折断） b 短期过载或过大的冲击载荷作用时齿根静强度不足，或轮短期过载或过大的冲击载荷作用时齿根静强度不足，齿磨损后强度削弱正常载荷作用下折断。（过载折断）。（过载折断齿磨损后强度削弱正常载荷作用下折断。（过载折断）
⑵面磨损
①部位：工作面部位：
②原因：原因： a润滑不良润滑不良 b磨料落入工作面磨料落入工作面
防止措施： ③ 防止措施： a 改开式为闭式 b 改善润滑条件 c 提高齿面硬度 d 减小齿面粗糙度
⑶齿面点蚀
①部位：靠近节线的齿根面上部位：
②原因：原因： a 在节线处，一对齿啮合，接触应力大在节线处，一对齿啮合， b 在节线处，相对滑动速度低、不易形成油膜在节线处，相对滑动速度低、
③ 提高轮齿抗疲劳断裂能力的措施：提高轮齿抗疲劳断裂能力的措施： a 适当增大齿根过度圆角半径，消除加度工刀痕，减小适当增大齿根过度圆角半径，消除加度工刀痕，应力集中。应力集中。 b 合理提高齿轮制造精度和安装精度。合理提高齿轮制造精度和安装精度。 c 正确选择材料和热处理工艺，使轮齿芯部材料具有足正确选择材料和热处理工艺，够的韧性。够的韧性。 d 采取喷丸、滚压等措施强化齿根齿面。采取喷丸、滚压等措施强化齿根齿面。 e 考虑传动整体，主要指刚度。增大轴及支承的刚度，考虑传动整体，主要指刚度。增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀。使轮齿接触线上受载较为均匀。

10 机械设计作业参考答案_齿轮传动

齿轮传动
1、齿轮传动常见的失效形式有哪些？简要说明闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计准则。
【答】
齿轮传动常见的失效形式有以下几种：（1）轮齿折断；（2）齿面点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）塑性变形。
闭式硬齿面的设计以保证齿根弯曲疲劳强度为主；闭式软齿面的设计通常以保证齿面接触疲劳强度为主；开式齿轮传动的设计目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
【答】
齿面接触应力是脉动循环，齿根弯曲应力是对称循环。
在作弯曲强度计算时应将图中查出的极限应力值乘以0.7。
8、计算题
【解】
1）选择齿轮的材料和精度等级
根据教材表10-1选大小齿轮材料均为20CrMnTi渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取62HRC,大齿轮齿面硬度取38HRC，芯部300HBS。选精度等级为6级。
⑤校核接触强度
满足接触强度要求，以上所选参数合适。
4、试分析图示斜齿圆柱齿轮所受的力（用受力图表示出各力的作用位置和方向）。
【解】
题5图
5、计算题
【解】
（1）由于中间轴上两齿轮分别为主动和从动轮，且旋转方向相同，因此为使轴向力方向相反，必须使齿轮3的螺旋方向与齿轮2的相同。齿轮2为左旋，故齿轮3必须左旋，齿轮4右旋。
（2）使中间轴上轮2和轮3的轴向力互相完全抵消，需要满足。
2、简要分析说明齿轮轮齿修缘和做成鼓形齿的目的？
【答】
齿轮轮齿修缘是为了减小齿轮传动过程中由于各种原因引起的动载荷。做成鼓形是为了改善载荷沿接触线分布不均的程度。
3、软齿面齿轮传动设计时BS?
【答】
金属制的软齿面齿轮配对的两轮齿中，小齿轮齿根强度较弱，且小齿轮的应力循环次数较多，当大小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用，可提高大齿轮的接触疲劳强度。所以要求小齿轮齿面硬度比大齿轮大30~50HBS。

齿轮传动

（2）滚子半径的选择：
对内凹的凸轮轮廓曲线：工作廓线的曲率半径 a 理论廓线的曲率半径 +工作半径 r
对外凸的凸轮轮廓曲线当 r 时，工作廓线出现尖点，使尖点磨损当 r 时，工作廓线出现交叉，会出现失真现象
由此可知，对外的凸轮轮廓曲线，应使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径，即出现失真时，增大基圆半径或适当减小滚子半径
当配对的两齿轮的齿面均属于硬齿面时，分别按齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行计算。影响齿轮弯曲疲劳强度的主要是模数，模数越大，齿轮的弯曲疲劳强度越高。影响齿面接触疲劳强度的主要是直径，小齿轮直径越大，齿轮接触疲劳强度越高。
三、凸轮机构 1、分类（1）按凸轮形状：盘形凸轮、圆柱凸轮（2）按推杆形状：尖顶推杆，适用于作用力不大和速度较低的场合滚子推杆，磨损较小，可传递较大的力平底推杆，凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，用于高速传动中（3）按推杆运动形式：直动推杆、摆动推杆 2、推杆常用的运动规律（1）几个概念：基圆半径：凸轮的最小半径推程：推杆由最低位置推到最高位置，推杆的运动过程远（近）休止角：推杆处于最高（低）位置不动，凸轮转过的角度 ④推杆的行程：推杆在推程或回程在推动的距离（2）常用运动规律的特点一次多项式运动规律（等速运动规律）：推杆在运动开始和终止的瞬时，速度有突变，凸轮机构有刚性冲击。二次多项式运动规律（等加速等减速运动规律）：加速度有突变，有柔性冲击。五次多项式运动规律：无刚性也无柔性冲击。 ④余弦加速度运动规律（简谐运动规律）：首末两点推杆加速度有突变，有柔性冲击。 ⑤正弦加速度运动规律（摆线运动规律）：都无注：除等速运动规律外，正弦加速度运动规律加速度最大值最大。为了消除等加速等减速运动规律中的柔性冲击，可由等减速运动规律和余弦减速度运动规律组合而成的修正梯形运动规律。

齿轮失效常见的形式总结

齿轮失效常见的形式
1.齿面点蚀
产生原因与现象：脉动循环的接触应力，超过接触应力时产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致金属剥落形成小坑（麻点）。

发生部位与场合：靠近节线的齿根面处，闭式传动。

2.齿面磨损
产生原因与现象：铁屑或者灰尘进入，啮合齿面的相对滑动摩擦而产生磨损，齿形变廋。

发生场合：开式传动。

3.齿面胶合
产生原因与现象：高速重载时散热不好，高速重载时，压力过大，使油膜破坏，低速重载时，不易形成油膜或者局部偏载，造成冷胶合；金属齿面金属直接接触粘接，较软齿面金属沿滑动方向撕下形成沟纹。

发生场合：低速、高速重载齿轮。

4.齿面塑形变形
产生原因与现象：较软齿面的齿轮在频繁启动和严重过载，齿面的工作应力超过材料的屈服极限时，齿轮油膜被破坏，齿面很大的压力和摩擦力的作用使齿轮金属局部塑形变形。

发生场合：较软齿面的齿轮频繁启动与严重过载。

5.轮齿折断
产生原因与现象：疲劳断裂、过载折断、随机折断;
疲劳折断:齿轮在工作过程中，齿根处产生的弯曲应力最大并且集中，当轮齿重复受载后，齿根圆角处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断轮齿。

过载折断：因短时过载或冲击过载而产生的折断。

发生场合：开式齿轮传动和硬齿面闭式齿轮传动。

发生后果：不能正常转动，甚至造成重大事故。

齿轮零件常见失效形式

齿轮零件常见失效形式齿轮常见的失效形式有四种：齿面磨损、齿面疲劳、轮齿断裂、齿面塑性变形。

(1)齿面磨损齿轮传动中润滑不良、润滑油不洁等均可造成磨损或划痕。

磨损可分为磨粒磨损、划痕、腐蚀磨损和胶合等。

①磨粒磨损与划痕：当润滑油不洁，含有杂质颗粒，或在开式齿轮传动中的外来砂粒，或在摩擦过程中产生的金属磨屑，都可以产生磨粒磨损与划痕。

这些外界的硬质微粒，开始先嵌入一个工作表面，然后以微量切削的形式，从另一个工作表面挖去金属的细小微粒或在塑性流动下引起变形。

通常情况下齿顶、齿根部摩擦较节圆部严重，这是因为啮合过程中节圆处为滚动接触，而齿顶、齿根处为滑动接触。

②腐蚀磨损：由于润滑油中的一些化学物质如酸、碱或水等污染物与齿面发生化学反应造成金属腐蚀而导致齿面损伤。

③烧蚀：烧蚀是由于过载、超高速、润滑不当或不充分引起的齿面剧烈磨损，由磨损引起局部高温，这种温度升高足以引起色变和过时效，或使钢的几微米厚度表面层重新粹火，出现白层。

④齿面胶合：大功率软齿面或高速重载的齿轮传动，当润滑条件不良时产生齿面胶合现象，一个齿面上的部分材料胶合到另一齿面上，因而在此齿面上留下坑穴，在后续的啮合传动中，这部分胶合上的多余材料很容易造成其他齿面的擦伤沟痕，形成恶性循环。

(2)齿面疲劳所谓的齿面疲劳主要包括齿面点蚀与剥落，是由于材料的疲劳引起的。

当工作表面承受交变应力的作用时，会在齿面引起微观疲劳裂纹，润滑油进入裂纹后，由于啮合过程可能先封闭入口然后挤压，微观疲劳裂纹内的润滑油在高压下使裂纹扩展，结果小块金属从齿面上脱落留下一个小坑，形成点蚀。

如果表面的疲劳裂纹扩展较深、较远或一系列小坑由于坑间材料失效时连接起来，造成大面积或大块金属脱落，这种现象则称为剥落。

实验表明，在闭式齿轮传动中，点蚀是非常普遍的破坏形式，在开式齿轮传动中，由于润滑不够充分以及进入污物的可能性增多，磨粒磨损总是先于点蚀磨损。

(3)轮齿断裂齿轮副在啮合传动时，主动轮的作用力和从动轮的反作用力都是通过接触点分别作用在对方的轮齿上，危险的情况下是接触点某一瞬间位于轮齿的齿顶部，此时轮齿如同一个悬臂梁，受载后齿根处产生的弯曲应力为最大，若因突然过载或冲击过载，很容易在齿根部产生过负荷断裂，即使不存在冲击过载的受力H况，当轮齿重复受载后，由于应力集中现象，也易产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿在齿根处产生疲劳断裂。

开式齿轮传动的主要失效形式

开式齿轮传动的主要失效形式
1、齿面磨损：是开式齿轮传动中最常见的失效形式，由于轴系的滑动摩擦和因弯曲变形受力等原因，形成滚齿的磨损和磨削，引起齿面磨损及齿面宽度减小，从而使齿轮传动出现失效。

2、齿面裂纹：是开式齿轮传动中次要失效形式，由于在工作状态下对传动零件施加过大的压力，使轴系受力失效，从而产生齿面裂纹，损坏齿面精度，从而使齿轮传动出现失效。

3、齿接失效：是由于轴系受力不均衡，齿轮受力失焦，或由于材料缺陷、自然裂纹等原因，造成结构老化、剥落、开裂等，从而产生齿接失效的现象，使得齿轮传动出现失效。

4、齿轮非对称性：由于齿轮制作不精确，造成齿轮实质切面不形成一条直线，从而导致齿轮非对称性，影响传动精度，引起m齿轮传动失效。

5、构件变形：开式齿轮传动在使用过程中，由于滑动摩擦及各种力的作用，造成齿轮及轴系等构件受力，出现变形失效，从而导致齿轮传动出现失效。

6、轴系丢失：由于齿轮及轴系的不正常的负荷及冲击扭矩等原因，造成轴系因拆卸或损坏等原因，而使得齿轮传动出现丢失失效现象。

齿轮的失效形式和设计准则

齿轮的失效形式和设计准则
1. 齿轮传动常见的失效形式
齿轮传动是依靠轮齿的相互啮合来传递运动和动力的，由于轮齿的尺寸小，受载荷大，因此，轮齿是齿轮常见的主要失效部位。由于齿轮传动的形式、承受的载荷、齿面硬度及传动速度等情况的不同，轮齿的失效形式也是多种多样的，主要有以下五种：
齿轮的失效形式和设计准则
齿轮的失效形式和设计准则
（3）齿面磨损。两轮齿在啮合过程中存在相对滑动，当其工作面间进入灰尘、砂粒、金属屑等杂质时，将引起磨粒磨损，如图1-16所示。当齿面严重磨损后，渐开线齿廓被破坏，齿侧间隙加大，引起冲击和振动。严重时会因轮齿变薄，抗弯强度降低而折断。
图-16 齿面磨损
齿轮的失效形式和设计准则
图1-15 齿面点蚀
齿轮的失效形式和设计准则
齿面点蚀是润滑良好的闭式齿轮传动常见的失效形式，对于开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，点蚀未形成之前就已被磨掉，因而一般不会发生点蚀破坏。
齿面疲劳点蚀严重时，齿廓失去准确形状，产生冲击和噪声。提高齿面疲劳点蚀的能力，可采用提高齿面硬度、降低表面粗糙度、使用高黏度的润滑油润滑等措施。
（1）对于闭式软齿面（≤350 HBS）齿轮传动，齿面主要失效形式为齿面点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
齿轮的失效形式和设计准则
（4）齿面胶合。在高速重载的齿轮传动中，由于齿面滑动速度高，齿面间的高压、高温使润滑油被挤出，齿面油膜破裂，两金属表面啮合处摩擦面瞬时产生高热，局部温升过高，使齿面接触区熔化并黏结在一起。当齿面相互滑动时，较软的金属表面沿滑动方向被撕下一部分，形成沟纹，这种现象称为胶合，如图1-17所示。

齿轮传动失效形式和设计准则

齿轮传动失效形式和设计准则齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，而轮齿的失效形式又多种多样，较为常见的是下面叙述的五种失效形式。

齿轮的其它部分（如齿圈、轮辐、轮毂等），除了对齿轮的质量大小需加严格限制外，通常只需按经验设计，所定的尺寸对强度及刚度均较富裕，实践中也极少失效。

1、轮齿折断轮齿折断有多种形式，在正常情况下，主要是齿根弯曲疲劳折断，因为在轮齿受载时，齿根处产生的弯曲应力最大，再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用，当轮齿重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断。

此外，在轮齿受到突然过载时，也可能出现过载折断或剪断；在轮齿受到严重磨损后齿厚过分减薄时，也会在正常载荷作用下发生折断。

在斜齿圆柱齿轮传动中，轮齿工作面上的接触线为一斜线（参看图例），轮齿受载后，如有载荷集中时，就会发生局部折断。

若制造或安装不良或轴的弯曲变形过大，轮齿局部受载过大时，即使是直齿圆柱齿轮，也会发生局部折断。

为了提高齿轮的抗折断能力，可采取下列措施：1）用增加齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；2）增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；3）采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；4）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。

2、齿面磨损在齿轮传动中，齿面随着工作条件的不同会出现不同的磨损形式。

例如当啮合齿面间落入磨料性物质（如砂粒、铁屑等）时，齿面即被逐渐磨损而至报废。

这种磨损称为磨粒磨损。

它是开式齿轮传动的主要形式之一。

改用闭式齿轮传动是避免齿面磨粒磨损最有效的方法。

3、齿面点蚀点蚀是齿面疲劳损伤的现象之一。

在润滑良好的闭式齿轮传动中，常见的齿面失效形式多为点蚀。

所谓点蚀就是齿面材料变化着的接触应力作用下，由于疲劳而产生的麻点状损伤现象。

齿面上最初出现的点蚀仅为针尖大小的麻点，如工作条件未加改善，麻点就会逐渐扩大，甚至数点连成一片，最后形成了明显的齿面损伤。

机械设计基础考试题库及答案

机械设计基础考试题库及答案一、单项选择题1. 机械设计中，通常所说的“三传”指的是（）。

A. 传动、传递、传递B. 传递、传动、传递C. 传动、传动、传递D. 传递、传递、传动答案：C2. 机械设计中，齿轮传动的主要失效形式是（）。

A. 疲劳点蚀B. 塑性变形C. 磨损D. 断裂答案：A3. 机械设计中，滚动轴承的基本额定寿命是指（）。

A. 轴承在额定动载荷下工作时，其内部材料发生疲劳破坏前所转过的转数B. 轴承在额定静载荷下工作时，其内部材料发生疲劳破坏前所转过的转数C. 轴承在额定动载荷下工作时，其内部材料发生塑性变形前所转过的转数D. 轴承在额定静载荷下工作时，其内部材料发生塑性变形前所转过的转数答案：A4. 机械设计中，轴的强度校核通常采用（）。

A. 静强度校核B. 疲劳强度校核C. 冲击强度校核D. 振动强度校核答案：B5. 机械设计中，联轴器的主要作用是（）。

A. 连接轴和轴上零件B. 传递扭矩C. 补偿轴向、径向和角向误差D. 所有上述选项答案：D二、多项选择题6. 机械设计中，下列哪些因素会影响齿轮的寿命（）。

A. 材料B. 热处理C. 润滑D. 载荷答案：ABCD7. 机械设计中，下列哪些因素会影响轴承的寿命（）。

A. 轴承材料B. 轴承精度C. 轴承安装D. 轴承润滑答案：ABCD8. 机械设计中，下列哪些因素会影响轴的强度（）。

A. 轴的材料B. 轴的尺寸C. 轴的表面处理D. 轴的载荷答案：ABCD三、判断题9. 机械设计中，齿轮的齿面硬度越高，其承载能力越大。

（）答案：正确10. 机械设计中，滚动轴承的预紧程度越大，其刚度越高。

（）答案：正确四、简答题11. 简述机械设计中，为什么要进行强度校核？答案：强度校核是为了保证机械零件在工作过程中不会因为材料强度不足而发生破坏。

通过强度校核，可以确保零件在预期的使用寿命内安全、可靠地工作，避免因零件失效导致的设备故障和安全事故。

齿轮传动机构的主要失效形式

齿轮传动机构的主要失效形式包括以下几种：
1. 齿面磨损：由于齿轮之间的摩擦和滑动，齿面会发生磨损，导致齿轮的承载能力下降。

2. 齿面疲劳：齿轮在长期运行过程中，由于受到周期性载荷的作用，齿面上会出现裂纹和剥落现象，最终导致齿轮的失效。

3. 齿面塑性变形：当齿轮承受过大的负载时，齿面会发生塑性变形，从而导致齿轮的失效。

4. 齿面剥落：在齿轮传动中，由于齿面受到冲击载荷的作用，齿面会出现剥落现象，从而影响齿轮的承载能力。

5. 齿面断裂：当齿轮受到过大的冲击载荷或过大的负载时，齿面会发生断裂，从而导致齿轮的失效。

为了避免齿轮传动机构的失效，需要在设计和制造过程中采取相应的措施，如选择合适的材料、优化齿轮的几何形状和参数、加强齿轮的润滑和冷却等。

此外，在运行过程中，还需要定期进行检查和维护，及时发现和解决问题，以保证齿轮传动机构的正常运行。

简述齿轮的失效形式。

齿轮的失效形式主要有以下几种：
1. 疲劳失效：长时间的使用和负载作用下，齿轮表面会逐渐产生裂纹，最终导致齿轮断裂。

2. 磨损失效：齿轮在工作时摩擦和剪切力会使其表面逐渐磨损，导致齿面变形，从而降低齿轮的准确性和传动效率。

3. 塑性变形失效：齿轮承受较大的载荷时，会发生塑性变形，导致齿面形状变化，进而影响齿轮的传动性能。

4. 开裂失效：在加工或使用中，由于工艺不当或负载过大，齿轮表面可能会产生裂纹，进而扩展和导致齿轮断裂。

5. 腐蚀失效：齿轮在潮湿、腐蚀性环境下暴露时，可能会发生腐蚀现象，导致齿轮表面形成锈蚀或腐蚀，从而降低齿轮的强度和精度。

以上是齿轮的常见失效形式，为了减少齿轮的失效，可以采取合适的材料、工艺和润滑措施，并定期进行维护和保养。

简述闭式软齿面齿轮传动的失效形式和设计准则

闭式软齿面齿轮传动是工程机械领域中常见的一种传动形式，它具有传动效率高、承载能力强等优点，因此被广泛应用于各种机械装置中。

然而，在实际使用过程中，闭式软齿面齿轮传动也会出现各种失效形式，影响其正常运行。

为了更好地设计闭式软齿面齿轮传动，减少失效现象的发生，需要遵循一定的设计准则。

一、闭式软齿面齿轮传动的失效形式1. 疲劳断裂：闭式软齿面齿轮传动在长期使用过程中，由于载荷变化或振动引起的疲劳断裂是其常见的失效形式之一。

这种失效形式会导致齿轮齿面出现龟裂、断裂等现象，严重影响传动效率和寿命。

2. 歪斜磨损：在齿轮传动工作时，由于载荷分布不均匀或润滑不良等原因，齿轮齿面容易出现歪斜磨损。

这种磨损会导致齿轮齿面形貌失真，影响传动的平稳性和精度。

3. 弯曲变形：闭式软齿面齿轮传动在大载荷下工作时，齿轮齿面容易发生弯曲变形，导致齿轮传动的正常运行受到影响。

4. 齿面点蚀：在潮湿环境或润滑不良的情况下，闭式软齿面齿轮传动容易发生齿面点蚀现象，导致齿轮表面出现齿痕、磨损等问题。

二、闭式软齿面齿轮传动的设计准则1. 合理布局：在闭式软齿面齿轮传动的设计中，应当合理布局传动装置的结构，减少传动元件之间的干涉和碰撞，提高传动系统的可靠性和稳定性。

2. 选用优质材料：闭式软齿面齿轮传动的制造材料应选择高强度、耐磨损的优质材料，以保证传动元件的使用寿命。

3. 合理设计齿轮参数：在闭式软齿面齿轮传动的设计过程中，应根据实际工况和负载状况，合理设计齿轮的参数，如齿轮模数、齿数、齿宽等，以提高传动效率和承载能力。

4. 提高润滑条件：在闭式软齿面齿轮传动中，应采用良好的润滑方式，保持齿轮传动的润滑状态良好，减少齿面磨损和点蚀现象的发生。

5. 加强传动系统的监测和维护：在使用闭式软齿面齿轮传动的设备中，应加强对传动系统的监测和维护，及时发现和处理传动元件的异常，延长传动系统的使用寿命。

通过遵循上述的设计准则，可以有效减少闭式软齿面齿轮传动的失效现象，提高传动系统的可靠性和稳定性，延长设备的使用寿命，降低维护成本，对于工程机械领域的闭式软齿面齿轮传动设计和制造具有重要的指导意义。

齿轮传动的主要失效形式和防治措施

齿轮传动的主要失效形式和防治措施作者：庞永红来源：《价值工程》2014年第17期摘要：齿轮因制造误差，装配不良，润滑不良，超载，设计不佳等工作条件和应用范围各不相同的原因，造成不同的失效形式，本文对此进行一一阐述，并就怎样防治齿轮失效提出预防措施。

Abstract： Different failure modes of gear are caused by work conditions and application scopes of manufacturing errors， adverse assembly， bad lubrication， overload， poor design. This article describes this one by one， and puts forward preventive measures for how to prevent gear failure.关键词：齿轮；失效；防止措施Key words： gear；failure；preventive measures中图分类号：TH132.41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）17-0070-020 引言齿轮传动主要依靠的就是主动轮轮齿的齿廓，推动从动轮轮齿的齿廓来实现的。

由于齿轮的轮毂、齿圈、轮辐等部位的尺寸通常都是根据经验进行结构设计来确定的，它们的承载能力一般都较为充裕，极少发生失效。

而齿轮传动的失效形式主要是指的齿轮的失效形式，而该形式是随着工作条件以及材料性能和热处理工艺的不同而变化的，在正常工作条件下，常见的失效形式有轮齿折断（疲劳折断、过载折断）和齿面损坏（点蚀、磨损、胶合、塑性变形等）。

1 轮齿折断轮齿折断有过载折断和疲劳折断两种。

前者主要是由于轮齿受短期过载或过大的冲击而产生，由脆性材料（铸铁、淬火钢）制成的齿轮，较易出现的齿轮突然过载折断；而后者则是由于齿轮承受多次重复弯矩作用，使齿轮根部产生变化的弯曲应力，随着应力循环次数的增加，弯曲应力超过材料的疲惫极限时，齿根圆角处会产生疲劳裂纹，当齿轮受拉力一侧的齿根圆角处，就会是裂纹扩展迅速，最终导致齿轮疲劳折断。