机械设计基础[何竞飞]作业-扫描-5齿轮机构与齿轮传动

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1、5、齿轮机构5-1解(已知a、i、Z1,)传动比i=Z2/Z1=3,Z2=i*Z1=3*20=60;由　　可得模数　　　分度圆直径　　3*20=60mm　　　　　　　　　3*60=180mm　　齿顶高　　　　　齿根高　　　　　　顶隙　　　　　　齿顶圆直径　60+2*3=66mm　　　　　　　　　180+2*3=186mm　　齿根圆直径　　　60-2*3.75=52.5mm　　　　　　　　　　180-2*3.75=172.5mm　　齿距　　　　　　　齿厚、齿槽宽　　5-2解　　分度圆半径　　　分度圆上渐开线齿廓的曲率半径　　分度圆上渐开线齿廓的压

2、力角　　　　基圆半径　　　　　基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0；　　压力角为。　　齿顶圆半径　　　　齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径　　齿顶圆上渐开线齿廓的压力角9/[5.齿轮传动答案]5-3解　正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径：　　基圆直径　　　　假定则解得　　故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；当齿数，基圆小于齿根圆。5-4解　　因　　　　螺旋角　　　　端面模数　　　　端面压力角　　　　分度圆直径　　　　齿顶圆直径　　　　齿根圆直径　　5-5解斜齿圆柱齿轮的齿数与其当量齿数之间的关系：（5-28）（1）计算传动的

3、角速比用齿数。（2）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铣刀刀号。（3）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。（4）计算弯曲强度时用当量齿数查取齿形系数。9/[5.齿轮传动答案]5-6已知二级斜齿圆柱齿轮传动，齿轮4为右旋齿，知齿轮4传动方向解如右图时，2轮右旋，Fa2、Fa3同向，不能抵消。所以，2轮应为左旋5-7:已知i=4.6,n1=730r/min,P=30kW解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。(可自己假设Z1，假设Z1=27)（1）许用弯曲应力查教材表11-1，大小齿轮材料40Cr表面淬火

4、硬度：52～56HRC，取54HRC。查教材图11-10得，查材料图11-7得。查教材表11-4，因齿轮传动是双向工作，弯曲应力为对称循环，应将极限值乘70%。故　　（2）按弯曲强度设计，设计公式：其中：小齿轮转矩　　载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数　　，取齿数比　　齿形系数应将齿形系数较大值代入公式，而齿形系数值与齿数成反比，将小齿轮的齿形系数代入设计公式，查教材图11-9得9/[5.齿轮传动答案]因此　　取模数（3）验算接触强度，验算公式：其中：中心距　　齿宽　　　，取满足接触强度。5-8:已知P=22kW,n1=1470r/min

5、,Z1=21,i=107/21,mn=3mm,b=16°15’,b1=85mm,b2=80mm解软齿面闭式齿轮传动应分别校核其接触强度和弯曲强度。（1）许用应力查教材表11-1小齿轮40MnB调质硬度：240～280HBS取260HBS；大齿轮35SiMn调质硬度：200～260HBS，取230HBS。查教材图11-7：；查教材图11-10：；查教材表11-4取，故：　　　9/[5.齿轮传动答案]（2）验算接触强度，其校核公式：其中：小齿轮转矩　　　载荷系数查教材表11-3得齿宽　　中心距　　　齿数比　　　则：　　　　　满足接触强度。（3）验算

6、弯曲强度，校核公式：小齿轮当量齿数　　　大齿轮当量齿数　　　齿形系数查教材图11-9得、满足弯曲强度。9/[5.齿轮传动答案]5-9解（1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。（2）由题图可知：、、、、分度圆直径　轴向力要使轴向力互相抵消，则：即　　　　5-10(不是本题拉丝机齿轮传动答案，类似，仅供参考,题目参阅（11-13）/杨)解硬齿面闭式齿轮传动应按弯曲强度设计，然后验算其接触强度。（1）许用应力查教材表11-1齿轮40Cr表面淬火硬度：5

7、2～56HRC取54HRC。查教材图11-7：　查教材图11-10：　查教材表11-4取　，故：　　　（2）按弯曲强度设计，其设计公式：其中：小齿轮转矩　　载荷系数查教材表11-3得9/[5.齿轮传动答案]齿宽系数取大齿轮齿数　　，取齿数比：　　分度圆锥角　　小齿轮当量齿数　　　大齿轮当量齿数　　　齿形系数查教材图11-9得、则平均模数：大端模数　取（3）校核其接触强度，验算公式：其中：分度圆直径　　锥距　　齿宽　　　取则：满足接触强度。9/[5.齿轮传动答案]5-11解答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即

8、、。　　一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向相反（外啮合），即、、。　　一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件