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《机械设计习题集答案第十章 齿轮传动(100323修改)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第十章齿轮传动设计题10-5在图示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮3为从动齿轮。已知齿轮3所受的扭矩,其转速n3=180r/min,Z3=45,Z2=25,Z1=22,m=4mm。假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求:（1）啮合传动时,作用在各齿轮上的圆周力Ft和径向力Fr,并将各力及齿轮转向标于图上；（2）说明中间齿轮2在啮合时的应力性质和强度计算时应注意的问题；（3）若把齿轮2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力性质有何变化,其强度计算与前面有何不同?解答:1．；；由齿轮2受力平衡条件得：；与,与是作用力与反作用力
2、的关系,∴=,=2．齿轮2在啮合传动时,齿轮根部弯曲应力:对称循环,双向受载。齿面接触应力:脉动循环。在校核弯曲强度时，应将齿根弯曲疲劳极限值乘以0.7。3．若齿轮2为主动,则其弯曲应力和接触应力都为脉动循环,但2轮每转一周时，轮齿同侧齿面啮合次数为2，则其应力循环次数增加2倍。题10-5图题解10-5图题10-6图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,第一级斜齿轮的螺旋角的旋向已给出。（1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角的旋向,并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。（2）若已知第一级齿轮的参数为:Z1=19,Z2=85,mn=5mm
3、,,a=265mm10-7第十章齿轮传动设计,轮1的传动功率P=6.25kW,n1=275r/min。试求轮1上所受各力的大小。解答:1．各力方向：见题解10-6图。2．各力的大小：；；；题解10-6图题10-6图题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋;力的方向见题解10-7图。题解10-7图题10-7图↓10-7第十章齿轮传动设计题10-8在题10-7图所示的减速器中,已知在高速级传动中，Z1=1
4、9,Z2=38,m=3mm,dm2=99mm,;在低速级传动中，Z3=19,Z4=76,mn=5mm,。若,n1=800r/min,齿轮与轴承效率取1,Ⅲ轴转向如图所示。（1）试计算各轴的转矩与转速,并标出Ⅰ、Ⅱ轴的转向；（2）当斜齿圆柱齿轮Z3的螺旋角为多少时,方能使大锥齿轮和小斜齿轮的轴向力完全抵消;若要求斜齿圆柱齿轮传动的中心距达到圆整值时,的精确值应是多少?解答:1.;,;Ⅰ、Ⅱ轴的转向见题解10-7图的nⅠ、nⅡ2．；；；；当时，轴向力可完全抵消，∴应有：，；若要求中心距为圆整值：，取，则：的精确值为：题10-9设计一冶金机械上用的电动机
5、驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动,已知:P=1510-7第十章齿轮传动设计kW,n1=730r/min,n2=130r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t=10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。（建议两轮材料都选用硬齿面）解题分析：选材料→确定许用应力→硬齿面，按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。1.选材料大、小齿轮均选用20CrMnTi钢渗
6、碳淬火（[1]表11-2），硬度为56～62HRC，由[1]图11-12和[1]图11-13查得：2.按轮齿弯曲疲劳强度进行设计（1）确定按[1]式（11-7P227）计算，取；齿轮的循环次数：,取,则:（2）计算小齿轮的名义转矩T1（3）选取载荷系数KK=KAKVKβKα=1.5×1.02×1.1×1.0=1.68（4)初步选定齿轮参数选取取（5)确定复合齿形系数因两轮所选材料及热处理相同,则相同,小齿轮齿根强度弱，故设计时按小齿轮的复合齿形系数代入即可。，由[1]图11-18查得将上述参数代入求的式中，得：10-7第十章齿轮传动设计按[1]表4
7、-1取标准模数，则中心距：，取，，=14°11′14″（6)计算几何尺寸,取,取3.校核齿面的接触强度由[1]式（11-21）：，取因可靠性要求较高，取，由[1]图11-15，取因为，故接触疲劳强度也足够。4.校核速度:由[1]表11-4知，选8级精度合格。题10-10设计一对由电动机驱动的闭式直齿锥齿轮传动(∑=900),已知:P1=4kW,n1=1440r/min,i=3.5,齿轮为8级精度,载荷有不大的冲击,单向转动工作,单班制,要求使用10年,可靠度要求一般。(小齿轮一般为悬臂布置)解题分析：选材料→确定许用应力→软齿面，按齿面接触疲劳强度
8、确定齿轮大端的分度圆直径→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的弯曲疲劳强度解答:根据题意，选用软齿面齿轮，其主要失效形式为
