9.圆柱齿轮传动,保持其中心距和齿宽不变,增加齿数,减小模数,则 __ 。-|||-A.接触疲劳强度提高 B.弯曲疲劳强度提高-|||-C.静强度提高 D.平稳性提高

题目解答
答案

解析
本题考查圆柱齿轮传动中参数变化对性能的影响,关键分析齿数增加、模数减小对接触疲劳强度、弯曲疲劳强度、静强度和平稳性的影响。
核心参数关系
圆柱齿轮传动中,中心距 $a = \frac{m(z_1 + z_2)}{2}$,保持中心距 $a$ 和齿宽 $b$ 不变时,增加齿数 $z$ 必导致模数 $m$ 减小($m = \frac{2a}{z_1 + z_2}$)。
各选项分析
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接触疲劳强度:
接触疲劳强度主要取决于接触应力,公式为 $\sigma_H = Z_E Z_H Z_{\epsilon} \sqrt{\frac{F_t K_A K_{\alpha} K_{\beta}}{b d_1} \cdot \frac{u \pm 1}{u}}$(或简化为 $\sigma_H \propto \sqrt{\frac{F_t K}{b d_1}} \cdot \sqrt{m}$)。
齿数增加时,分度圆直径 $d = mz$ 近似不变(因 $mz$ 乘积稳定),故接触应力基本不变,接触疲劳强度无显著提高,排除A。 -
弯曲疲劳强度:
弯曲疲劳强度取决于齿根弯曲应力,公式为 $\sigma_F = \frac{K F_t Y_{Fa} Y_{Sa}}{b m} \cdot \frac使用看公式,\(\sigma_F = \frac{K F_t Y_{Fa} Y_{Sa}}{b m}$(简化式)。
模数 $m$ 减小会直接导致 $\sigma_F$ 增大($\sigma_F$ 与 $m$ 成反比),虽齿数增加时齿根厚度略有增加,但 $m$ 减小的负面影响更显著,弯曲疲劳强度下降,排除B。 -
静强度:
静强度主要取决于齿面塑性变形抗力,与齿根弯曲强度相关。模数减小导致齿根厚度减薄,静强度下降,排除C。 -
平稳性:
齿轮传动平稳性取决于重合度 $\epsilon_\alpha$ 和齿面接触精度。- 重合度 $\epsilon_\alpha = \frac{1}{2\pi}[z_1(\tan\alpha_a1 - \tan\alpha) + z_2(\tan\alpha_a2 - \tan\alpha)]$,齿数 $z$ 增加时,$\epsilon_\alpha$ 显著增大(如标准齿轮不根切最小 $z_{\text{min}}=17$,$z>17$ 后 $\epsilon_\alpha$ 随 $z$ 线性增加),重合度越大,传动越平稳。
- 模数减小使齿高 $h = 2.25m$ 降低,齿面接触区更接近分度圆,啮合冲击减小,进一步提高平稳性。
因此平稳性提高,D正确。