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本章的习题是按旧书的齿形系数玲求解的,新书需将齿形系数改为复合齿形系数rFso旧书(新书)10-3(10-3)标准渐开线齿轮的(复合)齿形系数埠(埠s)与什么因素有关?两个直齿圆柱齿轮的模数和齿数分别为巾广20mm习=20;/72=2mm^2=20其(复合)齿形系数是否相等?答标准渐开线齿轮的(复合)齿形系数玲(瑞)与齿轮的齿数有关,而与模数无关由于两个直齿圆柱齿轮的齿数相等,故其(复合)齿形系数是相等的10-7(10-6)有一直齿圆柱齿轮传动,允许传递功率已假设通过热处理方法提高材料的力学性能使大小齿轮的许用接触应力上湖、上如各提高30%试问此传动在不改变工作条件及其他设计参数的情况下,抗疲劳点蚀允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高百分之几?解由齿轮接触疲劳强度条件当大小齿轮的许用接触应力提高30%时,即皿]=
1.3[%]在不改变工作条件及其他设计参数的情况下,有得=
1.327]=
1.697;故允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高69%O10-8(10-7)单级闭式直齿圆柱齿轮传动,小齿轮的材料为45钢调质,大齿轮材料为ZG310-570正火,牛4kW^=720r/minzr=4mmi=252=7351=84mm52=78mm单向传动,载荷有中等冲击,用电动机驱动,试问这对齿轮传动能否满足强度要求而平安工作解⑴齿轮材料的许用应力由表10-1查得小齿轮材料45钢调质,齿面硬度230HBS;大齿轮ZG310-570正火,齿面硬度180HBS齿轮的材料为软齿面齿轮分别查图10-6及图10-7得Hiimi-570MPaaHiim2=370MPa日血1=19MPabFiim2=130MPa由表10-5取Sh=1Sf=
1.3得2核验齿面接触疲劳强度作用在小齿轮上的转矩Ti4一=
5.31x10Nmm中心距mZ]+Z2=425+73=]96齿面接触疲劳强度满足要求注意bHl=bH2⑶核验齿根弯曲疲劳强度查表10-4得齿形系数*1=
2.67*2=
2.24按式10-10齿根弯曲疲劳强度满足要求10-910-8闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比i-
4.677!=730r/min牛30kW长期双向转动,载荷有中等冲击,要求结构紧凑且4=27大小齿轮都用40*外表淬火,试计算此单级齿轮传动解⑴确定齿轮材料许用应力由齿轮材料45Cr外表淬火,为硬齿面齿轮,查表10-1知齿面硬度为50HRC分别查图10-6及图10-7得7Hliml=7Hlim2=1180MPa7Fliml=bFlim2=280MPa由表10-4取Sh=
1.2Sf=
1.5故2按齿根弯曲疲劳强度设计此题为硬齿面齿轮设齿轮按8级精度制造取载荷系数K=
1.4齿宽系数阳=
0.4o查表10-4得齿形系数跖=
2.60氐2=
2.18小齿轮齿数zi=27那么Z2—zii=27X
4.6~124O作用在小齿轮上的转矩Tip30T=
9.55xlO6—=
9.55xl06x——=
3.92xl051凡730I.mm♦Fl-F2异1因Sfi]Sf2]故应将[皿]代入计算由式10-11计算模数4润玲34x
1.4x
3.92x15x
2.60“99心+lz[bF〕/
0.4x
4.6+1x272x
130.7,mm按表6-1取m=3mm取^2=91mmbi=98mm⑶验算齿面接触疲劳强度按式10-5齿面接触疲劳强度满足要求4计算齿轮的圆周速度对照表10-2可知选8级精度是适宜的10-1010-9说明以下几种情况下应采用的是斜齿轮的齿数还是当量齿数计算斜齿圆柱齿轮传动的角速比;用成型法切制斜齿轮时选盘形铁刀;计算斜齿轮的分度圆直径;⑷齿根弯曲强度计算时查取复合齿形系数答⑴斜齿轮的齿数2斜齿轮的当量齿数⑶斜齿轮的齿数⑷斜齿轮的当量齿数10-1210-10斜齿圆柱齿轮传动的转动方向及螺旋线方向如图a所示,试分别在图b和图c中画出轮1为主动时和轮2为主动时轴向力凡及心的方向10-1410-11单级闭式斜齿圆柱齿轮传动,P=10kW^=1210r/min7=
4.3电机驱动,双向传动,载荷有轻微中等冲击,设小齿轮用45MnB45SiMn调质,大齿轮用45钢调质,习二21试计算此单级齿轮传动解1确定齿轮材料的许用应力由表10-1查小齿轮材料用45MnB45SiMn调质,齿面硬度为260HBS;大齿轮材料用45钢调质,齿面硬度230HBS为软齿面齿轮查图10-6得7Hiimi=690MPaaHiim2=570MPa查图10-7得gFiimi—240MPacrFiim2—190MPa由表10-5取Sh=1Sf=
1.3双向传动,故⑵按齿面接触强度设计初选齿轮精度等级为8级由表10-3取载荷系数K=1A齿宽系数阳=
0.4小齿轮传递的转矩pinT=
9.55xlO6—=
9.55xl06x=
7.89xl04叫121°N-mm小齿轮齿数21=21大齿轮齿数Z2=,zi=
4.3x21幻90初选螺旋角=\5由式10-16确定中心距法面模数查表6-1取秫n=
2.5mm取中心距145mm如取中心距«=140mm算出的螺旋角8°确定螺旋角齿宽2=3=
0.4x145=58mm取Zi=64mm阮=58mm3验算齿根弯曲强度齿形系数由表10-4查得珏1=
2.67珏2=
2.19将各参数代入式10-17可得=
1.6%=1-6XL4X
7.89X10/.67COS
16.8836=gF1bm】64x
2.52x21F1Y219crF2=工=
53.8x^―=
44.1MPa[crF2]Yfx
2.67⑷计算齿轮圆周速度对照表10-2可知选8级精度的齿轮适宜10-1510-12斜齿圆柱齿轮减速器的条件如下图,试问低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反解答见以下图10-1710-13直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器布置如图锥I大I车*Ijtu5mmb50mtn与25z》60;示斗i大i车匕/77n6mm劣二21冬二84欲使轴II上的轴向力在轴承上的作用完全抵消,求斜齿轮3的螺旋角§3的旋向解答如下10-1810-15如下图蜗杆传动,蜗杆主动,孔二20Nm0=4mmi=2dx-50mm蜗轮齿数^2=50传动的啮合效率〃=
0.75试确定:1蜗轮的转向;⑵蜗杆与蜗轮上作用力的大小和方向解1蜗轮的转向如上图顺时针2蜗杆与蜗轮上作用力的大小如下,方向如以下图10-1910-16如下图为蜗杆传动和圆锥齿轮传动组合输出轴上的锥齿轮4的转向如欲使中间轴上的轴向力能局部抵消,试确定:1蜗杆传动的螺线方向和蜗杆的转向;⑵在图中标出各轴向力的方向解如右图确定中心距祖林+Z23X27+124CL匕匕J22mm齿宽b=y/aa=
0.4x
226.5=91mm。