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开式齿轮传动的主要失效形式有齿面磨损开式齿轮传动是一种常见的传动方式，主要由齿轮、齿轮轴、齿轮支架、轴承等部件组成。
它具有传动效率高、传动比稳定、传动平稳等优点，因此在各种机械设备中得到广泛应用。
然而，随着使用时间的增长，开式齿轮传动也会出现各种失效形式，其中齿面磨损是较为常见的一种。
本文将对开式齿轮传动的齿面磨损失效形式进行分析，并提出相应的预防和修复措施。
一、齿面磨损的原因开式齿轮传动在长时间使用后，齿轮的齿面会出现磨损。
这主要是由于以下几个原因：1.负载过大：当齿轮传动系统承受超过其设计负荷的负载时，齿轮的齿面容易出现磨损。
这是因为超负荷会导致齿轮在传动过程中受到过大的扭矩，从而导致齿面的磨损加剧。
2.使用环境恶劣：在潮湿、腐蚀或者灰尘较多的环境中使用齿轮传动系统容易导致齿轮齿面的磨损。
例如，潮湿的环境容易导致齿轮表面产生腐蚀或者生锈，而灰尘的积聚则会加速齿轮表面的磨损。
3.润滑不良：润滑油起着降低齿轮摩擦和磨损的作用，但是当润滑油的精度、质量和使用方法不当时，会导致齿轮齿面的磨损。
4.轴承故障：当齿轮传动系统中的轴承发生故障时，会导致齿轮在传动过程中受到过大的振动和冲击，从而加剧齿面的磨损。
以上几点是导致开式齿轮传动齿面磨损的主要原因，针对这些原因，可以采取一些措施来预防齿面磨损的发生。
二、预防齿面磨损的措施1.合理选用齿轮：在设计齿轮传动系统时，应根据传动负载和使用环境的特点，选择合适的齿轮。
同时，要根据实际使用情况来确定传动比，以避免齿轮传动系统承受过大的负载。
2.加强维护管理：定期对齿轮传动系统进行维护和保养，及时更换磨损严重的齿轮，定期检查轴承的运转状态，并对润滑油进行定期更换和补充。
3.加强润滑：在采用齿轮传动系统时，应根据实际使用情况和环境特点，选择适当的润滑油，并确保润滑油的使用方法正确，及时补充和更换润滑油。
4.加强环境保护：在使用齿轮传动系统时，应尽量避免使用环境恶劣的条件，并加强对环境的保护，定期清洁齿轮传动系统，减少腐蚀和灰尘的积聚。
齿轮传动练习题一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是。
A. 齿面胶合B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断D. 轮齿塑性变形2 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。
A. 齿面胶合B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损D. 轮齿疲劳折断3 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。
A. 跑合阶段B. 稳定性磨损阶段C. 剧烈磨损阶段D. 齿面磨料磨损阶段4 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。
A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度C. 只需按接触强度设计D. 只需按弯曲强度设计5 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力。
A. σF1＞σF2B. σF1＜σF2C. σF1=σF2D. σF1≤σF26 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为。
A. 轮齿疲劳折断B. 齿面磨损C. 齿面疲劳点蚀D. 齿面胶合7 一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质；大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力。
A. σH1＞σH2B. σH1＜σH2C. σH1=σH2D. σH1≤σH28 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。
A. 先按接触强度计算B. 先按弯曲强度计算C. 先按磨损条件计算D. 先按胶合条件计算9 设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使。
A. 两者硬度相等B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面10 一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的必须相等。
A. 直径dB. 模数mC. 齿宽bD. 齿数z11 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，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12 圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径一定时，减小齿轮的模数、增加齿轮的齿数，则可以。
第一章绪论习题答案思考题1）机器是由哪些基本部分构成？各部分作用是什么？2）什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。
3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？5）设计机器应满足哪些基本要求？1）答：机器是由原动机、传动装置和工作机三大部分组成。
原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源。
传动装置是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。
执行机构也是工作部分，直接完成机器的功能。
2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。
如轴、轴承和齿轮等。
专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。
3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。
学习时应注意以下问题：1）理论联系实际。
2）抓住课程体系。
3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。
4）要理解系数引入的意义。
5）要努力培养解决工程实际问题的能力。
4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。
设计准则是1)强度准则2) 刚度准则3) 耐磨性准则4) 振动稳定性准则5) 热平衡准则6) 可靠性准则5）设计任何机器都必须满足如下要求1）使用要求2）经济性要求3）安全性要求4）其他要求（1）环保要求（2）外观要求（3）体积重量要求等第二章带传动习题1. 选择题1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带__3__.(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处(1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮 (4)退出从动轮3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__.(1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动4)带传动打滑总是__1__.(1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始 5) V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___.(1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。
开式齿轮传动的主要失效形式有齿面磨损齿轮传动作为目前最常用的传动方式之一，具有结构简单、传动效率高、传动精度高等优点，在工业生产和机械设计中得到了广泛的应用。
然而，齿轮传动也存在一些主要的失效形式，其中齿面磨损是其中的一种。
本文将针对开式齿轮传动的主要失效形式—齿面磨损进行探讨，并对齿面磨损的原因、影响以及预防措施进行分析和总结。
一、齿面磨损的原因1.1齿轮材料选择不当齿轮传动中使用的材料是造成齿面磨损的主要原因之一。
材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能直接影响着齿面磨损的程度。
如果选择的材料硬度不足、韧性差或者耐磨性不够，就容易导致齿轮表面的磨损加剧。
1.2加工质量不良齿轮在加工、热处理等工艺过程中，如果存在工艺上的缺陷或者质量控制不到位，就容易导致齿轮表面出现裂纹、氧化层、高应力集中等缺陷，从而影响齿轮的使用寿命。
1.3润滑油质量差齿轮传动的润滑是保证其正常运转和延长使用寿命的重要条件，如果润滑油质量不佳、粘度不匹配或者污染严重，就会导致摩擦增加和磨损加剧。
1.4工作环境恶劣齿轮传动常常处于高温、高负荷、高速运转等恶劣工作环境下，这种极端条件容易导致齿轮表面磨损加剧，从而影响其使用效果。
1.5运转过程中的冲击载荷齿轮传动在运转过程中，由于载荷冲击、过载、频繁启停等原因引起的冲击负荷也是齿面磨损的主要原因之一。
长期的冲击负荷会导致齿面微裂纹的扩展和齿面磨损的加剧。
二、齿面磨损的影响2.1降低传动效率齿面磨损会导致齿面粗糙度增加、齿轮啮合几何形状的变化，造成齿轮传动效率的降低。
2.2噪音增加齿轮传动在运转过程中，由于齿面磨损导致啮合偏差增加，轴向载荷和径向载荷增加，从而引起齿轮的振动和噪音的增加。
2.3导致齿轮脱落齿面磨损严重的齿轮在工作时，由于载荷的作用会出现表面材料的破裂和脱落，从而导致齿轮失效。
2.4缩短使用寿命齿面磨损会导致齿轮的几何形状发生变化，降低了齿轮的强度和耐磨性，导致其使用寿命缩短。
模块七一、填空1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断；闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀和轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。
2、对于闭式软齿面齿轮传动，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）。
3、对于开式齿轮传动，通常只按弯曲疲劳强度计算。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是模数。
4、一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将不变。
5、一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度高；两齿轮的接触疲劳强度相等。
6、在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是斜齿圆柱齿轮传动，承载能力最低的是直齿圆锥齿轮传动。
7、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的圆周速度选择。
闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据传递功率确定。
二、选择1、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（C）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（D）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
3、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（D）。
A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。
4、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使（B）。
A．大、小齿轮的硬度相等； B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度；C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度；D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面。
5、一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力（C ）。
A. 1F σ＞2F σ ；B. 1F σ＜2F σ；C. 1F σ =2F σ ；D. 1F σ≤2F σ。
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。
齿轮传动的特点及类型
齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。
一、齿轮传动的特点
1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。
2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。
4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。
齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。
3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
二、齿轮传动的类型
齿轮传动就装置形式分：
1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
按齿面硬度分：
1）软齿面齿轮轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC；
2）硬齿面齿轮轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC。
