第9节 齿轮传动的特点、齿轮的失效形式《机械基础》浙江省（单独招生考试）机械类 知识点讲解

浙江省机械类（单独招生考试）机械基础 复习讲义 第九节 齿轮传动的特点、齿轮的失效形式 【考纲要求】 （1）齿轮传动的特点。 （2）齿轮的失效形式。 【知识网络】 【知识和技能要点】 考点1 齿轮传动的特点（识记） 考点 1 齿轮传动的特点、分类（识记） 一、齿轮传动概述 齿轮传动是依靠两轮轮齿的直接啮合来传递运动和动力的机械传动，是应用最广泛的一种传动形式。 二、齿轮传动的主要优点 1.传动比准确，瞬时传动比恒定，运动精度高。 2.传动效率高，一般可达 0.94～0.99。 3.结构紧凑，外廓尺寸小，占地面积小。 4.承载能力大，可实现大功率、大扭矩传动。 5.工作可靠，使用寿命长，适用速度与功率范围广。 6.可实现平行轴、相交轴、交错轴间的传动。 三、齿轮传动的主要缺点 1. 制造与安装精度要求高，加工成本高。 2. 无过载保护作用，过载易损坏。 3. 不宜用于中心距过大的传动。 4. 精度低时振动、噪声较大。 5. 需要润滑与维护。 四、齿轮传动的分类 1. 按两轴相对位置分 平行轴齿轮传动：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮、齿轮齿条。 相交轴齿轮传动：直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮。 交错轴齿轮传动：交错轴斜齿轮、蜗杆蜗轮。 2. 按工作条件分 开式齿轮传动：外露、易进灰尘、润滑差、磨损快，用于低速、低速机械。 闭式齿轮传动：密封在箱体内、润滑良好、磨损小、寿命长，用于重要、高速、重载传动。 3. 按齿面硬度分 软齿面齿轮：齿面硬度 ≤350HBS，加工容易、跑合性好。 硬齿面齿轮：齿面硬度 ＞350HBS，强度高、耐磨、寿命长。 4. 按齿向分 直齿：加工简单、有冲击、适用于低速。 斜齿：传动平稳、承载大、适用于中高速。 人字齿：承载极大、无轴向力、适用于重载。 五、适用场合 适用于高精度、高效率、大功率、结构紧凑的各类机械，如机床、汽车、减速器、起重机械等。 【练习题】 1、 单项选择题 1. 齿轮传动依靠（）传递运动和动力 A. 摩擦力 B. 轮齿直接啮合 C. 链条 D. 传动带 2. 齿轮传动最核心的优点是（） A. 成本低廉 B. 瞬时传动比准确恒定 C. 无需润滑 D. 适合远距离传动 3. 齿轮传动的效率通常可达（） A. 0.6~0.7 B. 0.8~0.85 C. 0.94~0.99 D. 0.5~0.6 4. 下列不属于齿轮传动优点的是（） A. 结构紧凑 B. 承载能力大 C. 有过载保护 D. 工作可靠 5. 齿轮传动的缺点是（） A. 传动比不准确 B. 制造安装精度要求高 C. 效率低 D. 适合远距离 6. 齿轮传动（）过载保护作用 A. 有 B. 没有 C. 不一定 D. 视工况而定 7. 齿轮传动不适用于（）的场合 A. 高精度 B. 大功率 C. 中心距很大 D. 高速 8. 按两轴相对位置分类，齿轮传动不包括（） A. 平行轴 B. 相交轴 C. 交错轴 D. 回转轴 9. 直齿圆柱齿轮传动属于（） A. 平行轴传动 B. 相交轴传动 C. 交错轴传动 D. 空间任意轴 10. 直齿锥齿轮主要用于（） A. 平行轴 B. 相交轴 C. 交错轴 D. 同轴 11. 蜗杆蜗轮传动属于（） A. 平行轴 B. 相交轴 C. 交错轴 D. 同轴 12. 按工作条件，齿轮传动分为（） A. 开式和闭式 B. 软齿面和硬齿面 C. 直齿和斜齿 D. 外啮合和内啮合 13. 闭式齿轮传动的特点是（） A. 外露易进尘 B. 密封在箱体内、润滑良好C. 磨损快 D. 用于低速简易设备 14. 开式齿轮传动的特点是（） A. 密封良好 B. 润滑条件差、易磨损 C. 寿命长 D. 用于高速重载 15. 软齿面齿轮的齿面硬度为（） A. ≤350HBS B. ＞350HBS C. ≥45HRC D. ＜45HRC 16. 硬齿面齿轮的齿面硬度（） A. ≤350HBS B. ＞350HBS C. ≤45HRC D. ＜350H BS 17. 按齿向分类，加工最简单、有冲击的是（） A. 直齿 B. 斜齿 C. 人字齿 D. 锥齿 18. 传动平稳、承载大，适合中高速的是（） A. 直齿 B. 斜齿 C. 齿条 D. 扇形齿轮 19. 承载能力极大、无轴向力的是（） A. 直齿 B. 斜齿 C. 人字齿 D. 锥齿轮 20. 下列不属于齿轮传动应用的是（） A. 机床减速器 B. 汽车变速箱 C. 起重机械 D. 远距离皮带输送机 2、 多项选择题 1. 齿轮传动的优点有（） A. 传动比准确 B. 效率高 C. 结构紧凑 D. 承载大 2. 齿轮传动的缺点有（） A. 制造精度高 B. 无过载保护 C. 成本高 D. 不宜远距离 3. 按两轴相对位置，齿轮传动分为（） A. 平行轴 B. 相交轴 C. 交错轴 D. 回转轴 4. 平行轴齿轮传动包括（） A. 直齿圆柱齿轮 B. 斜齿圆柱齿轮 C. 人字齿 D. 锥齿轮 5. 相交轴齿轮传动包括（） A. 直齿锥齿轮 B. 斜齿锥齿轮 C. 蜗杆蜗轮 D. 齿轮齿条 6. 按工作条件齿轮传动分为（） A. 开式 B. 闭式 C. 软齿面 D. 硬齿面 7. 闭式齿轮传动特点是（） A. 密封箱体 B. 润滑良好 C. 磨损小 D. 寿命长 8. 开式齿轮传动特点是（） A. 外露 B. 易进灰尘 C. 润滑差 D. 磨损快 9. 按齿面硬度齿轮分为（） A. 软齿面 B. 硬齿面 C. 直齿面 D. 斜齿面 10. 按齿向齿轮分为（） A. 直齿 B. 斜齿 C. 人字齿 D. 锥齿 11. 斜齿齿轮的优点是（） A. 传动平稳 B. 承载大 C. 适用于高速 D. 加工最简单 12. 齿轮传动适用于（） A. 高精度 B. 高效率 C. 大功率 D. 结构紧凑 13. 下列属于齿轮传动应用的是（） A. 机床减速器 B. 汽车变速箱 C. 起重机械 D. 远距离输送机 14. 齿轮传动需要（） A. 润滑 B. 维护 C. 密封 D. 防尘 15. 直齿齿轮的特点是（） A. 加工简单 B. 有冲击 C. 适用于低速 D. 传动平稳 3、 填空题 1. 齿轮传动依靠两轮________直接啮合传递运动和动力。 2. 齿轮传动________传动比恒定，运动精度高。 3. 齿轮传动效率高，一般可达________。 4. 齿轮传动结构________，外廓尺寸小。 5. 齿轮传动________过载保护作用，过载易损坏。 6. 按两轴相对位置，齿轮传动分为平行轴、________和________三类。 7. 锥齿轮传动主要用于________轴间传动。 8. 按工作条件，齿轮传动分为________传动和________传动。 9. 闭式齿轮传动________良好，磨损小、寿命长。 10. 开式齿轮传动易进入灰尘，________严重。 11. 软齿面齿轮齿面硬度________350HBS。 12. 硬齿面齿轮齿面硬度________350HBS，强度高、耐磨。 13. 按齿向可分为直齿、________和________齿轮。 14. 斜齿齿轮传动________、承载能力________。 15. 齿轮传动适用于________精度、________功率的传动场合。 四、简答题 1. 简述齿轮传动的主要优点。 2. 简述齿轮传动的主要缺点。 3. 按两轴相对位置，齿轮传动分为哪几类？各举一例。 4. 开式传动与闭式传动的区别是什么？ 5. 直齿、斜齿、人字齿齿轮各有什么特点？ 【答案】 1、 单项选择题 1.B 2.B 3.C 4.C 5.B6.B 7.C 8.D 9.A 10.B11.C 12.A 13.B 14.B 15.A16.B 17.A 18.B 19.C 20.D 二、多项选择题 1.ABCD 2.ABCD 3.ABC 4.ABC 5.AB6.AB 7.ABCD 8.ABCD 9.AB 10.ABC11.ABC 12.ABCD 13.ABC 14.ABCD 15.ABC 三、填空题 1. 轮齿 2. 瞬时 3. 0.94～0.99 4. 紧凑 5. 没有 6. 相交轴；交错轴 7. 相交 8. 开式；闭式 9. 润滑 10. 磨损 11. ≤ 12. ＞ 13. 斜齿；人字齿 14. 平稳；大 15. 高；大 四、简答题 1. 答：传动比准确、效率高、结构紧凑、承载能力大、工作可靠、寿命长、可实现多轴传动。 2. 答：制造安装精度要求高、成本高；无过载保护；不宜远距离传动；需润滑维护；低精度时噪声大。 3. 答：平行轴（直齿圆柱齿轮）、相交轴（锥齿轮）、交错轴（蜗杆蜗轮）。 4. 答：闭式：密封箱体、润滑好、磨损小、寿命长、用于重要设备；开式：外露、易进尘、磨损快、用于低速简易设备。 5. 答：直齿：加工简单、有冲击、低速适用；斜齿：平稳、承载大、中高速；人字齿：承载极大、无轴向力、重载适用。 考点2 齿轮的失效形式（识记） 1、 轮齿折断 原因：齿根弯曲应力过大、冲击载荷、疲劳裂纹扩展。 分类：疲劳折断、过载折断。 预防：增大齿根圆角、降低应力集中、提高材料韧性、避免过载。 齿面点蚀（疲劳点蚀） 原因：齿面接触疲劳应力反复作用，出现小麻点、凹坑。 特征：多见于闭式软齿面齿轮传动。 预防：提高齿面硬度、减小粗糙度、保证良好润滑。 2、 齿面磨损 原因：灰尘、磨料进入啮合区，齿面摩擦滑动。 特征：多见于开式传动，齿厚变薄、侧隙变大、冲击增大。 预防：闭式传动、密封防尘、润滑、提高齿面硬度。 3、 齿面胶合 原因：高速重载、润滑失效、齿面局部高温粘焊撕脱。 特征：齿面出现沿滑动方向的伤痕。 预防：选用抗胶合润滑油、降低模数、减小滑动、加强散热。 4、 塑性变形 原因：材料过软、过载、齿面产生塑性流动。 特征：齿面出现棱脊、凹沟。 预防：提高齿面硬度、避免长期过载。 【练习题】 一、单项选择题 1. 齿轮失效主要发生在（） A. 轮齿 B. 轮毂 C. 轮辐 D. 轮缘 2. 齿根应力集中易导致（） A. 轮齿折断 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 3. 疲劳折断多发生在（） A. 齿顶 B. 齿根 C. 齿面 D. 节线 4. 闭式软齿面齿轮最常见失效是（） A. 折断 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 5. 齿面点蚀属于（） A. 接触疲劳 B. 弯曲疲劳 C. 磨损 D. 塑性变形 6. 开式齿轮传动最主要失效是（） A. 点蚀 B. 磨损 C. 胶合 D. 折断 7. 磨料磨损主要是因为（）进入啮合区 A. 润滑油 B. 灰尘杂质 C. 空气 D. 水分 8. 高速重载、润滑不良易产生（） A. 点蚀 B. 胶合 C. 磨损 D. 折断 9. 齿面胶合是因为局部高温产生（） A. 粘焊撕脱 B. 麻点 C. 裂纹 D. 沟槽 10. 材料过软、长期过载易产生（） A. 塑性变形 B. 点蚀 C. 磨损 D. 折断 11. 增大齿根圆角可预防（） A. 折断 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 12. 提高齿面硬度可有效预防（） A. 折断 B. 点蚀和磨损 C. 塑性变形 D. 胶合 13. 密封防尘、闭式传动可减少（） A. 折断 B. 磨损 C. 胶合 D. 塑性变形 14. 选用抗胶合润滑油可预防（） A. 胶合 B. 点蚀 C. 磨损 D. 折断 15. 下列不属于轮齿失效形式的是（） A. 折断 B. 点蚀 C. 锈蚀 D. 胶合 16. 齿面出现麻点、凹坑是（） A. 折断 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 17. 齿厚变薄、侧隙增大是（）的特征 A. 磨损 B. 点蚀 C. 胶合 D. 折断 18. 齿面沿滑动方向出现伤痕是（） A. 胶合 B. 点蚀 C. 磨损 D. 折断 19. 齿面出现棱脊、凹沟是（） A. 塑性变形 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 20. 避免过载、提高韧性可预防（） A. 折断 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 2、 多项选择题 1. 齿轮轮齿常见失效形式有（） A. 折断 B. 点蚀 C. 磨损 D. 胶合 2. 轮齿折断分为（） A. 疲劳折断 B. 过载折断 C. 磨损折断 D. 点蚀折断 3. 导致轮齿折断的原因有（） A. 齿根应力集中 B. 冲击载荷 C. 疲劳裂纹 D. 材料过硬 4. 预防轮齿折断的措施有（） A. 增大齿根圆角 B. 提高韧性 C. 避免过载 D. 减小粗糙度 5. 齿面点蚀多发生在（） A. 闭式传动 B. 软齿面 C. 高速重载 D. 开式传动 6. 预防点蚀的措施有（） A. 提高齿面硬度 B. 减小粗糙度 C. 良好润滑 D. 密封防尘 7. 齿面磨损多见于（） A. 开式传动 B. 有磨料 C. 润滑差 D. 闭式传动 8. 减轻磨损的措施有（） A. 闭式传动 B. 密封防尘 C. 润滑 D. 提高硬度 9. 齿面胶合产生原因是（） A. 高速重载 B. 润滑失效 C. 局部高温 D. 材料过硬 10. 预防胶合的措施有（） A. 抗胶合润滑油 B. 加强散热 C. 减小滑动 D. 提高硬度 11. 塑性变形原因是（） A. 材料软 B. 过载 C. 齿面塑性流动 D. 润滑好 12. 预防塑性变形的措施有（） A. 提高齿面硬度 B. 避免过载 C. 选用合适材料 D. 增加速度 13. 闭式传动主要失效是（） A. 点蚀 B. 胶合 C. 折断 D. 严重磨损 14. 开式传动主要失效是（） A. 磨损 B. 折断 C. 点蚀 D. 胶合 15. 提高齿轮寿命的措施有（） A. 合理选材 B. 保证精度 C. 良好润滑 D. 避免过载 3、 填空题 1. 齿轮失效主要发生在________，________和齿根最易损坏。 2. 轮齿折断分为________折断和________折断。 3. 齿根________过大是导致折断的主要原因。 4. ________是闭式软齿面齿轮最主要的失效形式。 5. 齿面点蚀是________疲劳应力反复作用的结果。 6. ________齿轮传动最易发生严重磨损。 7. 灰尘、磨料进入啮合区会加剧齿面________。 8. 高速重载、润滑失效易导致齿面________。 9. 胶合是齿面局部高温产生________撕脱造成的伤痕。 10. 材料过软、长期过载会导致齿面________。 11. 增大齿根________可降低应力集中，预防折断。 12. 提高齿面________、减小表面________可预防点蚀。 13. ________传动、________防尘可显著减轻齿面磨损。 14. 选用________润滑油、加强________可预防胶合。 15. 提高齿面硬度、避免________可预防塑性变形 四、简答题 1. 简述轮齿折断的原因及预防措施。 2. 什么是齿面点蚀？多发生在什么场合？如何预防？ 3. 齿面磨损的原因、特征及预防措施是什么？ 4. 简述齿面胶合的产生原因及预防方法。 5. 简述五种齿轮失效形式及各自主要预防措施。 【答案】 1、 单项选择题 1.A 2.B 3.B 4.B 5.A6.B 7.B 8.B 9.A 10.A11.A 12.B 13.B 14.A 15.C16.B 17.A 18.A 19.A 20.A 2、 多项选择题 1.ABCD 2.AB 3.ABC 4.ABC 5.AB6.ABC 7.ABC 8.ABCD 9.ABC 10.ABCD11.ABC 12.ABC 13.ABC 14.AB 15.ABCD 三、填空题 1. 轮齿；齿面 2. 疲劳；过载 3. 弯曲应力 4. 齿面点蚀 5. 接触 6. 开式 7. 磨损 8. 胶合 9. 粘焊 10. 塑性变形 11. 圆角 12. 硬度；粗糙度 13. 闭式；密封 14. 抗胶合；散热 15. 过载 四、简答题 1. 答：原因：齿根应力集中、冲击载荷、疲劳裂纹、过载。预防：增大齿根圆角、提高材料韧性、避免过载、降低应力集中。 2. 答：齿面在接触疲劳作用下出现麻点凹坑。多见于闭式软齿面。预防：提高硬度、减小粗糙度、良好润滑。 3. 答：原因：磨料进入、润滑差。特征：齿厚变薄、侧隙增大。预防：闭式传动、密封防尘、润滑、提高硬度。 4. 答：原因：高速重载、润滑失效、局部高温粘焊。预防：抗胶合润滑油、加强散热、减小滑动、降低模数。 5. 答：①折断：防应力集中、防过载；②点蚀：提硬度、保润滑；③磨损：密封、闭式、防尘；④胶合：抗胶合油、散热；⑤塑性变形：提硬度、不过载。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 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