完整版哈工程機械考研機械設(shè)計題庫第7章齒輪傳動答案

1、第7章齒輪傳動答案思考題習(xí)題1 在如圖所示的三個圓柱齒輪傳動中， 若1、3兩輪齒數(shù)相同，忽略摩擦失，問: 在輪1主動或輪2主動這兩種情況下，輪2齒面所受接觸應(yīng)力的性質(zhì)如何？齒根 彎曲應(yīng)力的性質(zhì)如何？2當(dāng)齒寬b或中心距a (小輪分度H有何影響。答：在輪1或輪2主動這兩種情況下，輪2齒面接觸應(yīng)力的性質(zhì)都是脈動循 環(huán)。輪1主動時，輪2齒根彎曲應(yīng)力的性質(zhì)是對稱循環(huán)；輪 2主動時，輪2齒根 彎曲應(yīng)力的性質(zhì)是脈動循環(huán)。2、一對閉式軟齒面直齒輪傳動，其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：1) m 4mm，乙20，Z260 ; 2) m 2mm，乙 40，z 120，其它參數(shù)都一樣。試問:(1) 兩種方案的接觸強度和彎曲強

2、度是否相同？ 若兩種方案的彎曲強度都能滿足，則哪種方案比較好？答：(1)兩種方案的接觸強度相同，彎曲強度不同，1)方案彎曲強度較高。(2) 2 )方案較好。在滿足彎曲疲勞強度的基礎(chǔ)上將模數(shù)取得小些，齒數(shù)增多使重合度增加，改善了傳動平穩(wěn)性和載荷分配情況。m小，滑動速度小，降低了磨損和膠合的可能性，同時也節(jié)省材料。3、一對齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為T,如其它條件不變，答：由H33質(zhì)2KT1 (u 1)3ZeZh晉才H可見:若 b 2b,H0.707H，所以接觸應(yīng)力減小。若 d1 2d1，0.5H，所以接觸應(yīng)力減小為原來的1。圓直徑a)分別增大一倍時，分析各對接觸應(yīng)力4、設(shè)計一單級圓柱齒輪減速器，根據(jù)強度及傳

3、動要求，已取定 乙=42, Z2=106,m=4mm為使中心距符合標(biāo)準(zhǔn)，取 a=300mm試問:設(shè)計？ 2）若采用斜齒輪傳動應(yīng)如何設(shè)計？解：1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的中心距a羅（Z1 Z2）號際中心距，故采用正角變位齒輪傳動。1）若采用直齒輪傳動應(yīng)如何(42106)296mm，小于實2）斜齒輪傳動，由a W Z2）得2 coscos 4 (42 106)0.98667，9.372 3009 225 .一對斜齒圓柱齒輪傳動，由強度設(shè)計得： m=3mm Z1=25,乙平，=8 06 34 。已知：傳遞的功率P1= 70kW轉(zhuǎn)速n1=750r/min。求從動輪所受各分力（忽略摩擦損失），并在圖中示出各分力的方向

4、。解:T19.55106旦n17503103N mmd1mnZ13525coscos8 06 3475.76mmFt2T1d12 89133 1032353036N7576FaFt tan23530.36 tan8 06 343352.82NFr Ft tan n / cos23530.36 tan 20 / cos8 06 348650.86NI.h；：6. 分析直齒錐齒輪受力，已知：齒輪大端模數(shù)m=2mryi小齒輪齒數(shù)z1=24,大齒b=24mm求小輪齒數(shù)Z2=7O,傳遞功率P=4.5kW,小齒輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，齒寬 齒輪嚙合點作用力的大小和方向，用三個分力表示，不計摩擦損失。

5、解：小齒輪轉(zhuǎn)矩T19.55 1069.55 106 竺 44766 Nn1960mm錐齒輪傳動比iZ2IJ 70/242.916671arcta n(1/i)arctan(1/2.91667)18 5529錐距R撲2 z；70274 mm平均模數(shù)mm(1 05R)m(105 鈔 2 1676 mm小齒輪平均直徑dm1召mm24167640.22 mm小齒輪圓周力Ft1小齒輪徑向力小齒輪軸向力d m140.22Ft1 tancos 12226tan 20COS18 5529766.4 NFt1 tansin 12226tan 20sin18 5529262.8 NFr1F/p>

6、 N2T127. 圖示兩級斜齒圓柱齒輪減速器。已知輪 1的螺旋線方向和III軸轉(zhuǎn)向，齒輪 2 的參數(shù) mn=3mm 2=57, =14，齒輪 3 的參數(shù) m=5mm Z3=21。求:1) 使II軸所受軸向力最小時，齒輪3的螺旋線應(yīng)是何旋向？在圖上標(biāo)出齒 輪2、3的螺旋線方向。在圖上標(biāo)出齒輪2、3所受各分力方向。如使II軸的軸承不受軸向力，則齒輪3的螺旋角應(yīng)取多大值?2)3)1)2)3)齒輪3為右旋，齒輪2、3的旋向如圖。 齒輪2、3所受各分力方向如圖。|FFa2a3，由 FaFt tan得：Ft2 tan 2Ft3 tan 3由轉(zhuǎn)矩平衡，T2 T3得：Ft2 2Ft3蟲，代入得2tan 3電

7、tan 2F t33d2tan 2mn3Z3 / COS3 tan 2mn2z2 / cos 2即sin3 嗨 Sinmn2Z25 213 57sini4 014855232 348、圖示為一對錐齒輪與一對斜齒圓柱齒輪組成的二級減速器。已知：斜齒輪 m=2mm Z3=25，Z4=53, II 軸轉(zhuǎn)矩 T2=1210Nmm1）如使Z3乙的中心距a=80mm問斜齒輪螺旋角 =?2）如使II軸軸向力有所抵消，試確定Z3、乙的螺旋線旋向（在圖上表示），并計算Fa3的大小,其方向在圖上標(biāo)出。解：1）cosmn (ZiZ2 )2a所以,12.838612 502) Ft3d3mn z3 / cosFa3F

8、t3tan1少0*51921210 COS12 50 1947.19N2 254719 tan12 50 1910.755N方向如圖。H 1700M Pa ,彈性系數(shù)ZE 1898注：參考公式H ZEZH2KT, u 19、一個單級直齒圓柱齒輪減速器中，已知齒數(shù)Zi = 20,2=60,模數(shù)m=2.5mm,齒寬系數(shù)d =1.2，小輪轉(zhuǎn)速ni=960r/min，若主、從動輪的許用接觸應(yīng)力分別為H 2650MPa,載荷系數(shù)K= 1.6，節(jié)點區(qū)域系數(shù)Zh= 2.5，MPa 12，試按接觸疲勞強度，求該傳動所能傳遞的功率。解:H ZeZh 2KT1 u 1式中 u Z2/Z160/203di bmzi

9、 50mmddi 1.2 50 60mmTi2H 2ZeZh2K (u 1)bd；u6502 60 5023=65971.6N mm189.8 2.52 1.6(3 1)所能傳遞的功率Un.65971.5 960p _26.63kW95.5 10595.5 10510、一對開式直齒圓柱齒輪傳動，齒輪在兩軸承間對稱布置。已知：m=6mrm乙=20,z2=80,=20，齒寬 b2=72mrm主動軸轉(zhuǎn)速 n1=330r/min，小齒輪 45鋼調(diào)質(zhì),H 1580MPa , F 1314MPa，大齒輪 45 鋼正火， h 2540MPa ,F 2 300M Pa,載荷系數(shù)K= 2.0。試求主動軸I所能傳

10、遞的最大功率。注：YF1 2.80 , Yf2 2.22 ,Ysi1.55 , YS2 1.77解：1）因為是開式齒輪傳動, 響，將許用應(yīng)力降低30%所以只按彎曲強度計算，同時考慮磨損的影2）彎曲強度計算公式:2KT1YfYs 孑W FbdEbd1mF2 yfys亠50.65丫必2.8 1.55FA300 0.753.44YF2YS22.22 1.77所以代入小值50.65 , b取b2, d1=mzi=6 20=120mm代入式中Tibd1m2K721206 50.65 656424N mm YF1YS13)主動軸邛1所能傳遞的最大功率656424 3309.55 1069.55 10611、有一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動,22.68kW大齒輪斷齒需配制，現(xiàn)用兩種方法測得下列參數(shù)，分別求m、以便核對。1）第一種方法測得：Z1 = 20,z2= 80, a=155mm da1=68mm2）第二種方法測得：小齒輪轂孔壁到齒頂圓距離19.00mm小齒輪轂孔壁到齒根圓距離 4 = 12.25mm z1=20, da1=68mm解：1）按第一種方法測得的尺寸計算由a m（王旦得：mn2 cos2a cos 2155 cos 一3.1 cos20 80Z1Z2由da1 d12叫mnz1 cos2m