题目
2,直齿圆柱齿轮传动[1]中,当齿轮的分度圆直径一定时,增大齿轮的模数,减少齿轮的齿数,可以()A. 提高齿面的接触疲劳强度B. 提高齿轮的弯曲疲劳强度C. 改善齿轮传动的平稳性D. 增强抗胶合能力
2,直齿圆柱齿轮传动[1]中,当齿轮的分度圆直径一定时,增大齿轮的模数,减少齿轮的齿数,可以()
A. 提高齿面的接触疲劳强度
B. 提高齿轮的弯曲疲劳强度
C. 改善齿轮传动的平稳性
D. 增强抗胶合能力
题目解答
答案
B. 提高齿轮的弯曲疲劳强度
解析
考查要点:本题主要考查直齿圆柱齿轮传动中模数、齿数与齿轮强度之间的关系,需理解齿轮几何参数对疲劳强度的影响。
解题核心思路:
- 分度圆直径公式:$d = m \cdot z$(模数$m$,齿数$z$)。当$d$固定时,$m$增大必然导致$z$减少。
- 弯曲疲劳强度与齿根弯曲应力相关,模数增大使齿厚增加,抗弯能力增强。
- 接触疲劳强度主要与接触应力有关,但题目中模数变化伴随齿数减少,对接触应力影响有限。
- 传动平稳性与齿数相关,齿数减少可能降低平稳性,但非本题考查重点。
破题关键:明确模数增大直接提升齿根弯曲强度,而齿数减少在此条件下对弯曲强度的影响被模数增大的正面作用抵消。
选项分析
选项A:提高齿面的接触疲劳强度
接触疲劳强度由齿面接触应力决定,与载荷、模数、齿数等有关。当$d$固定且$m$增大时,$z$减少,接触应力可能因齿数减少而略微增加,但模数增大对接触应力的影响不显著,因此无法确定接触疲劳强度提升。
选项B:提高齿轮的弯曲疲劳强度
弯曲疲劳强度与齿根弯曲应力相关,而齿根弯曲应力与模数成反比(公式:$\sigma_{\text{b}} \propto \frac{1}{m}$)。当$m$增大时,齿厚增加,齿根弯曲应力减小,弯曲疲劳强度显著提高。因此选项B正确。
选项C:改善齿轮传动的平稳性
传动平稳性与齿数和制造精度相关。齿数减少会降低啮合次数,可能增加传动冲击,平稳性可能下降,因此选项C错误。
选项D:增强抗胶合能力
抗胶合能力主要取决于材料硬度、表面粗糙度和润滑条件,与模数和齿数无直接关系,因此选项D错误。