机械设计习题集答案第十章齿轮传动(100323修改)

问题10-5图中，对于直齿圆柱齿轮传动，齿轮1为驱动齿轮，齿轮2为中间齿轮，齿轮3是从动齿轮。转速n3=180r/min，Z3=45，Z2=25，Z1=22，m=4mm。假定齿轮啮合效率和轴承效率均为1，并尝试：(1)啮合齿轮时，图形显示作用于每个齿轮的圆周力Ft和径向力Fr以及每个力和齿轮。(2)介绍啮合时中间齿轮2的应力特性及强度计算中应注意的问题。(3)如果使用齿轮2作为驱动齿轮，啮合传动时应力特性如何变化，强度计算与正面有何不同？回答：1.齿轮2力平衡条件：哇，是作用力和反作用力的关系，是=2.齿轮2啮合驱动时齿轮根弯曲应力：对称循环，双向载荷。齿面接触应力：脉动循环。检查弯曲强度时，齿根弯曲疲劳极限值应乘以0.7。3.如果齿轮2处于活动状态，则弯曲应力和接触应力都是脉动周期，但是如果两轮每一周啮合两次齿和同侧齿面，则应力周期数增加一倍。问题10-5图表疑难解答10-5图表问题10-6图标是双级斜齿轮减速器，提供了单级斜齿轮螺旋角的旋转方向。(1)为减小双轴轴承的轴向力，请确定第二个锥齿轮螺旋角的旋转方向，并绘制每个轴向力、径向力和圆周力的方向。(2)已知第一级齿轮的参数为： Z1=19、z2=85、Mn=5mm、a=265mm、车轮1的功率P=6.25kW、n1=275 r/min。寻找施加在操控盘1上的力的大小。回答：1.各力的方向：请参阅故障排除10-6图。2.每个力的大小：乌苏娜故障排除10-6度问题10-6图问题10-7图标是直齿锥齿轮-锥圆柱齿轮减速器，定向一对锥圆柱齿轮螺旋以抵消轴的部分轴向力。绘制每个齿轮的轴向力、径向力和圆周力的方向。答案：齿轮3向右旋转，齿轮4向左；力的方向请参阅疑难解答10-7图。故障诊断10-7图问题10-7图问题10-8问题10-7图中所示的减速器在高速齿轮上的位置为Z1=19、Z2=38、m=3 mm、dm2=99 mm、对于低速驱动器，如果Z3=19、Z4=76、mn=5 mm. N1=800 r/min，则齿轮和轴承效率为1，并且轴旋转，如图所示。(1)计算各轴的扭矩和速度，并想表示，轴的旋转。(2)您必须知道斜齿轮Z3的螺旋角度是多少，才能建立大斜齿轮和小斜齿轮的轴向力完全抵消。如果锥正齿轮传动的中心距离必须达到舍入值，则精确的值是什么？回答：1.而且，I，2轴方向切换是解决问题的10-7图的n ，n 2.乌苏娜当时轴向力可以完全抵消。适用：，中心距离为舍入时：，拿去，以下选项之一：的确切值为：问题10-9设计由冶金机械中使用的电动机驱动的闭合锥圆柱齿轮驱动器，已知：p=15kw，n1=730r/min，N2=130r/min，齿轮以8级精度处理，对载荷有严重冲击，工作时间t=(建议两种车轮材料都选择硬齿面。）故障排除分析：选择材料确定许用应力硬化表面，根据齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模块确定齿轮的参数和几何尺寸检查齿轮的接触疲劳强度检查齿轮的圆周速度回答：问题的目的是，齿轮应选择以齿轮弯曲疲劳断裂为主导的硬化齿面。1.选取材料大尺寸和小齿轮均为20CrMnTi钢渗碳淬火(1表11-2)，硬度为56-62 HRC，1图请参阅11-12和1图11-13:2.根据齿弯曲疲劳强度设计(1)确认1用表达式(11-7 P227)计算，拿走。齿轮循环数：，选择，(2)计算小齿轮的标称扭矩T1(3)选取负载系数kK=kak vk k =1.5 1.02 1.0=1.68(4)初步选定的齿轮参数醉意醉意(5)确定复合齿系数如果所选两个车轮的材料和热处理相同，则小齿轮齿的强度较弱，因此可以将其设计为小齿轮的复合齿系数。1图11-18中确定用所需的样式替换上述参数，可以获得：1按表4-1取标准模块，中心距离：，拿去，=1411 14(6)几何标注计算，拿去吧，拿去吧3.检查牙齿表面的接触强度1表达式(11-21):选择1图11-15，因为可靠性要求高因为接触疲劳强度也足够了。4.速度检查：1根据表11-4，应用了8级精度。问题10-10设计了由电动机驱动的闭合正锥齿轮驱动器对(=900)，已知3360P1=4 kW。N1=1440 r/min，i=3.5，齿轮8级精度，载荷有很大冲击，单向旋转操作，单类系统，10年要求，可靠性要求常规。(小齿轮一般是悬臂放置)故障排除分析：选择材料确定许用应力软齿表面，根据齿面接触疲劳强度确定齿轮大端部的分度圆直径确定齿轮的参数和几何尺寸检查齿轮的弯曲疲劳强度答案：根据问题的意义选择柔软的齿面齿轮，其主要失效形式是齿面疲劳拟合形式。1.材料选择，固定许用应力：两个车轮都是45号钢，229 286hbs的小齿轮淬火和回火牙齿表面硬度，1在图11-12b中确定的169 217hbs的大齿轮正齿表面硬度：1在图11-13b中，确认：1使用图11-14和1图11-15:执行以下操作：2.接触疲劳强度设计：采用1式(5-57)，其中一对齿轮为钢(1)计算小齿轮的标称扭矩(2)选取齿宽度系数(3)。选取负载系数。由于小齿轮悬臂放置，因此使用K=1.251.061.081.05=1.5(4)小齿轮大端分度圆直径计算(5)确定齿数和模数。大端模块，1请参见表4-6。(