機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)課后習(xí)題答案(最新)講解

1、第三章 機(jī)械零件的強(qiáng)度p45習(xí)題答案3-1某材料的對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限(T丄=180MPa，取循環(huán)基數(shù) N0 =5 106, m = 9，試求循環(huán)次數(shù) N別為7 000、25 000、620 000次時(shí)的有限壽命彎曲疲勞極限。(Tj9礙恥悴燈3.6沁5 1064珂貯80US= 324.3MPa心3叮 N。七0951065N3 6.2 105= 227.0MPa3-2已知材料的力學(xué)性能為碣=260MPa ,占=170MPa ,廠0.2，試?yán)L制此材料的簡(jiǎn)化的等壽命壽命曲線。解A(0,170)C(2 6 00)(Toq2 (Tj2 (Tjl1T2 170 =283.33MPa1 0.2得 D(283

2、.3%,283.3%)，即 D(141.67,141.67)根據(jù)點(diǎn)A(0,170)，C(260,0)，D(141.67,141.67)按比例繪制該材料的極限應(yīng)力圖如下圖所示3-3解 由于D/d=72/62=L 16. r/d=3/62=Q+ C4S,所嘰 壹教林附表3*砌I靜礙和24心喪我林附圖乳I,播值fS0 90Bl+4b（-D231*3-4圓軸軸肩處的尺寸為：D=72mm , d=62mm , r=3mm。如用題3-2中的材料，設(shè)其強(qiáng)度極限e=420MPa，精車，彎曲，冃=1，試?yán)L制此零件的簡(jiǎn)化等壽命疲勞曲線。D54r3解因匕=蘭=2，丄=2 =0.067，查附表3-2，插值得口。= 1

3、.88，查附圖3-1得q嚴(yán)0.78，將所 d45d45查值代入公式，即k。二 1 q。-1 =1 0.781.88-1 =1.69查附圖3-2，得.=0.75 ;按精車加工工藝，查附圖3-4，得 侏=0.91，已知 爲(wèi)=1，則1.6910.75 0.91-1】=2.351二 A0，1702 35，C260,0 )D(141.67,141.6% 35)根據(jù)A 0,72.34 ,C 260,0 ,D 141.67,60.29按比例繪岀該零件的極限應(yīng)力線圖如下圖A (0, 72. 34) , 一_D (111.67,60, 29)0C（260, 0）處3-5如題3-4中危險(xiǎn)截面上的平均應(yīng)力陌=20M

4、Pa，應(yīng)力幅 毎=20MPa，試分別按r = Com = C，求岀該截面的計(jì)算安全系數(shù)Sca解由題3-4可知G(260, 0)6工作應(yīng)力點(diǎn)在疲勞強(qiáng)度區(qū)，根據(jù)變應(yīng)力的循環(huán)特性不變公式，其計(jì)算安全系數(shù)1702.35 30 0.2 20= 2.28(2) Cm 二 C工作應(yīng)力點(diǎn)在疲勞強(qiáng)度區(qū)，根據(jù)變應(yīng)力的平均應(yīng)力不變公式，其計(jì)算安全系數(shù)S _ C +(K。Jom _170 +(2.350.2 顯 20 一 凸 ca - K oa om一 2.35 30 20一 .第五章 螺紋連接和螺旋傳動(dòng)p101習(xí)題答案5-1分析比較普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋的特點(diǎn)，各舉一例說明它們的應(yīng)用螺紋類型特點(diǎn)應(yīng)用

5、普通螺紋牙形為等力三角形，牙型角600，內(nèi)外螺紋旋合后留有徑向間隙， 外螺紋牙根允許有較大的圓角，以減少應(yīng)力留集中。同一公稱 直徑按螺距大小，分為粗牙和細(xì)牙。細(xì)牙螺紋升角小，自鎖性 較好，搞剪強(qiáng)度高，但因牙細(xì)在耐磨，容易滑扣一般聯(lián)接多用粗牙螺紋，細(xì)牙螺紋常用 于細(xì)小零件、薄壁管件或受沖擊、振動(dòng) 和變載荷的連接中，也可作為微調(diào)機(jī)構(gòu) 的調(diào)整螺紋用管螺紋牙型為等腰三角形，牙型角550，內(nèi)外螺紋旋合后無徑向間 隙，牙頂有較大的圓角管聯(lián)接用細(xì)牙普通螺紋薄壁管件非螺紋密封的550圓柱管螺紋管接關(guān)、旋塞、閥門及其他附件用螺紋密封的550圓錐管螺紋管子、管接關(guān)、旋塞、閥門及其他螺紋 連接的附件米制錐螺紋氣體或

6、液體管路系統(tǒng)依靠螺紋密封的聯(lián)接螺紋梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙側(cè)角30,內(nèi)外螺紋以錐面巾緊不易松動(dòng)，工藝較好，牙根強(qiáng)度高，對(duì)中性好最常用的傳動(dòng)螺紋鋸齒形螺紋牙型不為等腰梯形，工作面的牙側(cè)角 30,非工作面的牙側(cè)角 300。 外螺紋牙根有較大的圓角，以減少應(yīng)力集中。內(nèi)外螺紋旋合后， 大徑處無間隙，便于對(duì)中。兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率高和梯形螺 紋牙根旨度高的特點(diǎn)只能用于單向受力的螺紋聯(lián)接或螺旋傳 動(dòng)，如螺旋壓力機(jī)5-2將承受軸向變載荷的聯(lián)接螺栓的光桿部分做得細(xì)些有什么好處？答：可以減小螺栓的剛度，從而提高螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度。5-3分析活塞式空氣壓縮氣缸蓋聯(lián)接螺栓在工作時(shí)的受力變化情況，它的最大應(yīng)力，最小應(yīng)力

7、如何得岀？當(dāng)氣 缸內(nèi)的最高壓 力提高時(shí)，它的最大應(yīng)力，最小應(yīng)力將如何變化？解: -最大應(yīng)力岀現(xiàn)在壓縮到最小體積時(shí)，最小應(yīng)力岀現(xiàn)在膨脹到最大體積時(shí)。當(dāng)汽缸內(nèi)的最高壓力提高時(shí)，它的最 大應(yīng)力增大，最小應(yīng)力不變。5-4圖5-49所示的底板螺栓組聯(lián)接受外力F藝作用在包含x軸并垂直于底板接合面的平面內(nèi)。試分析底板螺栓組的受力情況，并判斷哪個(gè)螺栓受力最大？堡證聯(lián)接安全工作的必要條件有哪些?ir*0 0今J* nX V塢 iIS 5-49底板聯(lián)接I K K解將尺力竽效轉(zhuǎn)化到底板面上.可知底板受到軸問力耳橫向力行和傾覆力矩1U A(1) 底板最左側(cè)的蝮栓受力鍛大，應(yīng)驗(yàn)算該蛭栓的拉伸強(qiáng)度*要求拉應(yīng)力crS(a.

8、 Q(2) 應(yīng)驗(yàn)算底板右側(cè)邊緣的最大擠應(yīng)力要求最大擠壓應(yīng)力巧并(3) 應(yīng)驗(yàn)算底板右側(cè)邊緣的最水?dāng)D應(yīng)力要求最小擠壓應(yīng)力0*(4) 應(yīng)驗(yàn)算底板在橫向力作用下是否會(huì)滑移，要求摩撩力FfA.5-5圖5-49是由兩塊邊板和一塊承重板焊接的龍門起重機(jī)導(dǎo)軌托架。兩塊邊板各用4個(gè)螺栓與立柱相連接，托架所承受的最大載荷為20kN，載荷有較大的變動(dòng)。試問：此螺栓連接采用普通螺栓連接還是鉸制孔用螺栓連接為宜？為什么?Q215，若用8.8，校核螺栓連接強(qiáng)度。匚廠1iILiPL20（a）中各螺栓軸線到螺栓組中心的距離為r，即r=125mm解采用鉸制孔用螺栓連接為宜因?yàn)橥屑芩艿妮d荷有較大變動(dòng)，鉸制孔用螺栓連接能精確固定

9、被連接件的相對(duì)位置，并能承受橫向載荷,增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)滑移，而普通螺栓連接靠結(jié)合面產(chǎn) 生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩，連接不牢靠。（1）確定M6 X 40的許用切應(yīng)力.由螺栓材料Q215,性能等級(jí)8.8，查表5-8，可知$ =640MPa，查表5-10，可知S =3.55.0osl640. s182.86 128 MPaSJ 3.5 5.0ol = O 工640 =426.67M PaP Sp 1.5150lr,即 r75、2mm2cos45 （2）螺栓組受到剪力 F和力矩（T =FL ），設(shè)剪力F分在各個(gè)螺栓上的力為 Fi，轉(zhuǎn)矩T分在各個(gè)螺栓上的分力

10、為Fj ,各螺栓軸線到螺栓組對(duì)稱中心的距離為1 1FiF 20 = 2.5kN88= 5 2kN_FL20 漢 3000j8r875、210由圖可知，螺栓最大受力Fmax 二.F, Fj2 2FjFj cos 9 = 2.52 (5 2)2 2 2.5 5. 2 cos45 = 9.015kNmaxdLmin9.015 1036 10” 11.4 10”= 131.8 ： opF max d 24d03=9.15 10=319上 x(6 氷 10, 24故M6 X 40的剪切強(qiáng)度不滿足要求，不可靠。5-6已知一個(gè)托架的邊板用 6個(gè)螺栓與相鄰的機(jī)架相連接。托架受一與邊板螺栓組的垂直對(duì)稱軸線相平行

11、、距 離為250mm、大小為60kN的載荷作用?，F(xiàn)有如圖5-50所示的兩種螺栓布置形式，設(shè)采用鉸制孔用螺栓連接,試問哪一種布置形式所用的螺栓直徑最??？為什么？3060kN解螺栓組受到剪力F和轉(zhuǎn)矩，設(shè)剪力 F分在各個(gè)螺栓上的力為Fi，轉(zhuǎn)矩T分在各個(gè)螺栓上的分力為FjL1L1-F = _ Fi 660 二 10kN6LFL60 250 10-“Fjj6r20kN612510-由（a）圖可知，最左的螺栓受力最大Fmax = Fi Fj =10 2 30kN(b)方案中1 1FiF 60 =10kN66F j maxMr max6r2i 4FLr max6i 460 250 10邏)+1252 x10

12、.X10-6二 24.39kN由（b）圖可知,螺栓受力最大為5-7圖5-52所示為一拉桿螺紋聯(lián)接。已知拉丁所受的載荷F=56KN,載荷穩(wěn)定，拉丁材料為Q235鋼，試設(shè)計(jì)此聯(lián)接。Fmax 二，F(xiàn)iFj2Fi Fj COS 0 二102 +(24.39)2 +2S0X 24.39漢鴉=33.63kN.由d。_ , 4卩可知采用（a）布置形式所用的螺栓 直徑較小ffiS-52解 該題屬于松螺栓聯(lián)按的題目。拉伸強(qiáng)度條件為拉桿材料為Q235,其6二95MF&：56x10s7x95x1所以取燥栓選用的直徑d=30mm.5-8兩塊金屬板用兩個(gè) M12的普通螺栓聯(lián)接。若接合面的摩擦系數(shù)f=0.3,螺栓預(yù)緊力控

13、制在其屈服極限的70%螺栓用性能等級(jí)為 4.8的中碳鋼制造，求此聯(lián)接所能傳遞的橫向載荷。解 螺栓數(shù)目為2.接臺(tái)面數(shù)為取防滑系數(shù)為K滬1乙性能等級(jí)為丄8的碳裁jp鋼今如P螺栓所需預(yù)緊力F。如 y很岀F 0.8按螺桿抗壓強(qiáng)度初選螺紋的內(nèi)徑。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為但對(duì)中小尺寸的螺桿，可認(rèn)為可，所以上式可簡(jiǎn)化為 = V3a=l3QIAA= mm式中，A為螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積,S=3.5-5.0;4；s為螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，對(duì)于傳力螺旋,（5）綜合考慮，確定螺桿直徑。比較耐磨性計(jì)算和抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果，可知本題螺桿直徑的選定應(yīng)以抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5796-1986選定

14、螺桿尺寸參數(shù)：螺紋外徑d=44mm,螺紋內(nèi)徑d1=36mm,螺紋中徑d2=40.5mm,螺紋線數(shù) n=1,螺距 P=7mm.校核螺旋的自鎖能力。對(duì)傳力螺旋傳動(dòng)來說，一般應(yīng)確保自鎖性要求，以避免事故。本題螺桿的材料為鋼，a, p 螺母的材料為青銅，鋼對(duì)青銅的摩擦系數(shù)f=0.09（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）。因梯形螺紋牙型角J：所以串=arctan= 39f .、= arctan fy = arctan= 519cos 0，可以滿足自鎖要求。注意：若自鎖性不足，可增大螺桿直徑或減沾上螺距進(jìn)行調(diào)整。（7）計(jì)算螺母高度 H.因選 卩=25、 所以H= 宀加,取為 102mm.螺紋圈數(shù)計(jì)算：z=H/P=14.5螺

15、紋圈數(shù)最好不要超過10圈，因此宜作調(diào)整。一般手段是在不影響自鎖性要求的前提下，可適當(dāng)增大螺距P而本題螺桿直徑的選定以抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn)，耐磨性已相當(dāng)富裕，所以可適當(dāng)減低螺母高度?，F(xiàn)取螺母高度H=70mm,則螺紋圈數(shù)z=10,滿足要求。（8）螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算。由于螺桿材料強(qiáng)度一般遠(yuǎn)大于螺母材料強(qiáng)度，因此只需校核螺母螺紋的牙根強(qiáng)度。根據(jù)教材表5-13，對(duì)于青銅螺母一J丄-,這里取30MPa,由教材式（5-50）得螺紋牙危險(xiǎn)截面的剪切應(yīng)力為T = - = 6.3eMPaT丄滿足要求螺母螺紋根部一般不會(huì)彎曲折斷，通?？梢圆贿M(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。（9）螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。當(dāng)軸向壓力大于某一臨界值時(shí)，螺桿會(huì)

16、發(fā)生側(cè)向彎曲，喪失穩(wěn)定性。好圖所示，取B=70mm.則螺桿的工作長(zhǎng)度l=L+B+H/2=305mm螺桿危險(xiǎn)面的慣性半徑i=d1/4=9mm螺桿的長(zhǎng)度：按一端自由，一段固定考慮，取11 - = = 67.74（14 2（螺桿的柔度：，因此本題螺桿:一，為中柔度壓桿。 棋失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷按歐拉公式計(jì) 算得Qc =二 449 &W c （謝所以滿足穩(wěn)定性要求。第六章鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接p115習(xí)題答案6-1兩平鍵相隔180*布負(fù)對(duì)軸的削弱均已并且兩鍵的擠壓力對(duì)軸平幽對(duì)軸不產(chǎn)生附加彎畑受 打狀態(tài)好.兩楔鍵相隔阿“巒布宣 若夾角過小 則對(duì)堿局醐扇過大；若夾幫過大，則兩個(gè)楔鍵的總 承載能力下降.當(dāng)夬

17、角次時(shí)，兩個(gè)楔鍵的承栽能力大體上只相當(dāng)于一個(gè)楔鍵的承載能力口因此， 苗個(gè)楔團(tuán)司的夬角既不能過大，也不能過屮.半圓鍵在軸上的鍵槽較深，對(duì)軸的削弱較大.不宜將兩個(gè)半H1鍵布直在軸的同一橫裁面上-故可將 慟個(gè)半圓鍵布直在軸的同一母線上.通常半圓鍵只用于特謹(jǐn)載荷不大的場(chǎng)合，一般不采用兩個(gè)半圓鍵.6-2脹套串聯(lián)便用時(shí)，由于各脹碁的脹霜程度有所不同，因此，承受載荷時(shí)各個(gè)脹春的寧載量是有區(qū)別的所以，計(jì)算時(shí)引入甑走載荷系數(shù)戰(zhàn)來考慮這一因畫的影響.6-3在一直徑d =80mm的軸端，安裝一鋼制直齒圓柱齒輪（如下圖），輪轂寬度L =1.5d，工作時(shí)有輕微沖擊。試確定平鍵的尺寸，并計(jì)算其允許傳遞的最大扭矩。解根據(jù)軸

18、徑d =80mm，查表得所用鍵的剖面尺寸為b = 22mm， h =14mm根據(jù)輪轂長(zhǎng)度 L = 1.5d=1.5 80 =120mm取鍵的公稱長(zhǎng)度L = 90mm鍵的標(biāo)記鍵22 90GB1096 - 79鍵的工作長(zhǎng)度為I二L-b=90-22 = 68mm鍵與輪轂鍵槽接觸高度為k二一 =7mm2根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力勺=110M Pa根據(jù)普通平鍵連接的強(qiáng)度條件公式32T 103kid變形求得鍵連接傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為T max2000=叫=7 68 80 110 ,094N 20006-41. 確定聯(lián)軸器處鍵的卿和尺寸選A型平議 根據(jù)軸徑d = 70mm（查表6-1得鍵的

19、截面尺寸為b= 20mm h = L2inci *取鍵長(zhǎng) L = 110mm ,鍵的標(biāo)記為：鍵 20X 110 GB T 1096-2003a2. 校核連接強(qiáng)度匿軸器的材料為鑄鐵，查表$2,取% =列MPs fr = o.5ft = 0.5xl2 = tam, / = Z-i =110-20由公式（6-1）,擠壓應(yīng)力2000T2000x1000、T =p也=5x90x70幻5叵滿足強(qiáng)度條件.3. 確宦齒輪處鍵的類型和尺寸選A型平路根據(jù)軸徑i/=90mm 查表6-1得確的截面尺寸為；b- 25mm）-14m m ,取薩長(zhǎng) = S0mm（德的標(biāo)記為；鍵 25X 80 GB/T 1096-2003.

20、4. 校核連接強(qiáng)度皆輪和軸的材料均為鋼，查表金去 取a llOMPa kO_5AO_5 xt4 7nini（ lL-b-SO-25 = 55mm由公式（6-1），擠壓應(yīng)力=j-.TXPK ffT 2nwn迓教材83（2）璃定犍節(jié)距P計(jì)鼻功率Pca=KAP=11 25KW “由教材圖9J3按小樋輪轉(zhuǎn)透工作在額圧功率曲集頂點(diǎn)的左隊(duì) 査教材養(yǎng)弘10券y （訓(xùn) =i 2M初述中心距Atg則.耳坨空+込+（4尸司2734f p 2 N a取S-128複據(jù)敕村輕910得選取單排樋.由數(shù)材袁矢口魯Kp=1斯料傳遞的功率為R -乜-8 55冊(cè)詁根據(jù)PO8 55KW和M沖咅Orfnun.由教材圖9-13選鏈號(hào)為

21、10A的單推同吋也 證實(shí)廉估計(jì)功率曲線的頂點(diǎn)的左MAX*的.由數(shù)材褻9-1晝得椎 節(jié)距p=15 875mm八（3）醐定樋長(zhǎng)L及中心距=203w8 = （0 002 0 004） a = 1 29 2 58wn “實(shí)際中心距a a-aa 644 32- 643.03ww取a=644mm接近650 ft9 符合題目要求，（3）驗(yàn)鼻樋速.*v = ? = 5 842m/ w 260*1000與原假設(shè)相符.根據(jù)教材圖914采用油浴敦飛濺涓滑 （4）壓軸力計(jì)算有效圓周力/7= 1000- = 1283.810v按水平傳動(dòng)，取壓軸力系數(shù)=1 15JSU壓軸力“巧 T476 38N2第十章齒輪傳動(dòng)p236習(xí)

22、題答案（用受力圖表示各力的作用位置及方向）10- 1試分析圖10-47所示的齒輪傳動(dòng)各齒輪所受的力解受力圖如下圖:Fi主動(dòng)、Ft210 2解(I)齒輪A為主動(dòng)輪,齒輪B為“惰輪”,也獄是說齒輪B既是主動(dòng)輪 乂是從動(dòng)輪。呷齒輪B與主動(dòng)輪八嚙合詠工作齒面是王側(cè)，卅齒輪B與從動(dòng)輪 C嚙合時(shí)，工作齒面是另側(cè)。對(duì)于-個(gè)輪齒來講，是雙齒而工作雙齒面受載, 彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)，接觸力是脈動(dòng)循環(huán)，取SF 1.5.S” !査教材圖10-21 (d)得接慰痰勞強(qiáng)度極限應(yīng)力 嘰 =6WMPa 査釵材圖10-20 (c)得a =45QMPa則其習(xí)曲疲勞極限應(yīng)力及許用應(yīng)力分別為“CTy O.lCTjry a 315M&

23、5* 乞已丄二 6lOMPa3S/r訃滋竺= 210Was*(2)齒輪B為主動(dòng)輪.A和C同為從勃輪時(shí).齒輪B推動(dòng)齒輪A和C的工作齒面 為同一世廉面.故理曲應(yīng)力和接融應(yīng)力均為脈動(dòng)循壞仍取接慰展勞強(qiáng)度極限仍為嘰60MFa 理曲枝勞極限應(yīng)力=450MPa，則其許用應(yīng)力分別為耳卜尺吧g = CWMPa九*a =w3l = 300i ri S.W 3答：齒而接觸應(yīng)力足脈動(dòng)循環(huán)齒根彎1111應(yīng)力足對(duì)稱循環(huán)。/|：作彎1111強(qiáng)度 計(jì)算時(shí)應(yīng)將圖屮査出的極限應(yīng)力值乘以0.7.10-4答：般齒輪材料4浚選川鍛鋼(礎(chǔ)鋼或介金鋼)。對(duì)十桔度尖求佼低的 齒輪,將齒輪毛坯經(jīng)iE火或調(diào)質(zhì)處理后切齒即為成,這時(shí)精度可達(dá)8級(jí)

24、,精切合 金鋼主要是港碳后淬火，最后進(jìn)行滾齒等精加丁，工精反可達(dá)76級(jí)戰(zhàn)或5級(jí)。 對(duì)尺寸較大的齒輪，刊適用鑄鋼或球軀鑄鐵，止火后切齒也町達(dá)R級(jí)粕度。10-5捉島輪歯啦彎疲勞強(qiáng)度的蠟施Th壇大齒根過湫圓角半廉消除加工刀痕可降 低齒根應(yīng)力集屮；增人軸和支承的則度*可減小齒面同部受載,釆取合適的熱處 理方法使輪世部具有足夠的韌性*在齒根部進(jìn)廳噴丸、滾比箸衣而強(qiáng)度，降低齒 輪衣曲粗糙度，齒輪采用1E變位咎。攝高齒面抗點(diǎn)蝕能力的措桶有：攝高齒面硬度：降低表面祖糙度；增人潤(rùn)滑油 粘度；提高加工,發(fā)裝精度以減小動(dòng)載荷:在許可范憎內(nèi)采用較人變位系數(shù)疋 傳動(dòng)M增大閔輪傳動(dòng)的綜介曲率半牲補(bǔ)充題：如圖(b),已知標(biāo)

25、準(zhǔn)錐齒輪 m =5, z1 = 20, z2 = 50,R = 0.3, t2 = 4x 105 N .mm，標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪卩應(yīng)為多少？并計(jì)算 2、3齒輪各分力大小。mn =6,z3 =24，若中間軸上兩齒輪所受軸向力互相抵消,解(1)齒輪2的軸向力:2T2Fa2 二 Ft2tan asin $2 tan osin $ 匸dm22T2tan asin $m 1 - 0.5r Z2齒輪3的軸向力:Fa3 =耳 t a np-1 a np = d3mnZ3icosp 丿-tarp si npmnZ3Fa2 二 Fa3, “ 20 忑二 T3a3)2T2tan asin $ m 1 -0.5R z2 2

26、T3mnZ3sin p即 sin p = mnZ3tan sin $ m(1 -0.5R Z2由 tan $ =互=502.5N 20.sin $ =0.928 cos $ =0.371門mnZ3 tan asin $sin pm 1 -0.5r Z26 24 tan200.92851 -0.5 0.350= 0.2289即 p 二 13.231(2)齒輪2所受各力:Ft22T22T22 4 105dm2 m 1 -0.5滋 z25 1 -0.5 0.350= 3.765 103N =3. 76 5 kNFr2-F12tan acos $=3.765 103 tan20 0.371 =0.50

27、8 103N =0. 508kNFa2二Ft2tan asin $=3.765 103 tan20 0.928 =1.272 103N=1.272kNFn2豆765 10l4kNcos a cos20齒輪3所受各力:Ftada2 4 1053、- cos B=cos13.231-5.408如03N =5.408kNmnZ3 j mnZ3 (cos B 丿2T22T26 24Fr3Ft3 tan a08 10 tan20 =2.022 103N =2.022kN cos12.321Fa33二Ft3tan B = 5.408 1 03 tan=1.272 103N=1.272kNcos12.321

28、Fn3Ft33.765 1035.889 103N =5.889kNcos a cos B cos20 cos12.32110-6設(shè)計(jì)銑床中的一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，已知R二7.5kW, m二1450 r min,乙=26乙=54 ,壽命Lh =12000h，小齒輪相對(duì)其軸的支承為不對(duì)稱布置，并畫岀大齒輪的機(jī)構(gòu)圖解（1）選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。7 級(jí)精度(GB10095-88) 銑床為一般機(jī)器，速度不高，故選用 材料選擇。由表 10-1選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)）， 硬度為240HBS,二者材料硬度差為 40HBS（

29、2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）確定公式中的各計(jì)算值試選載荷系數(shù) Kt =1.5 計(jì)算小齒輪傳遞的力矩95.505RT1 :怦5 1 05 75=49397N mm1450 小齒輪作不對(duì)稱布置，查表10-7，選取d =1.01 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze =189.8MPa2由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限0Hlim1 =600MPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限OH lim 2= 550MPaz 54 齒數(shù)比u 22.08z126 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)叫=6 On 小廠60 1450 1 12000 =1.044 1099N11.044 109N2-0.502 10u

30、2.08由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KhN 1 = 098, K HN2 =計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S = 11 Km訕1 = 0.98江600 =588MPaS1訕2 J.。3 550 =566.5M Pa2）計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t，代入 1中較小值計(jì)算圓周速度 V：；.d1t mv =60 10001.549397 2.08十 1二2.323 :V 12.082廣189.8、. 566.5 丿53.577mm3.14 53.577 145060 0 00 0=4.0 6 6n s 計(jì)算尺寬bb =dd1t =1 53.577 = 53.577 mm 計(jì)算尺寬與齒高之比-hd1t 53.577 cczmt一2.061mmz126h =2.25mt =2.25 2.061 = 4.636mmb 53.577h 4.636= 11.56 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) v 4.066 m s, 7級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載荷系數(shù) kv =1.2直齒輪，Kh 二 Kf 二1由表10-2查得使用系數(shù) K a =1.25由表10-4用插值法查得Kh B二1.420b由 b =11.56 , Kh 廠 1.420，查圖 10-13