第10章課后作業(yè)

1、【題【題10-1】試分析圖示齒輪傳動(dòng)中各齒輪所受的力（用受力圖表示出各試分析圖示齒輪傳動(dòng)中各齒輪所受的力（用受力圖表示出各力的作用位置及方向）力的作用位置及方向）【題【題10-1】【題【題10-1】試設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)減速器中的一對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知試設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)減速器中的一對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知傳遞功率傳遞功率P=8kW，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=360r/min，齒數(shù)比，齒數(shù)比u=3.7，齒輪對(duì)稱布置，齒輪對(duì)稱布置，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為10年（設(shè)每年工作年（設(shè)每年工作300天），兩班制，工天），兩班制，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，頻繁啟動(dòng)。作時(shí)有輕微振動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，

2、頻繁啟動(dòng)。【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】1.選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）由由表表10-6選精度等級(jí)為選精度等級(jí)為7級(jí)，級(jí)，2）由）由表表10-1選小齒輪材料為選小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度（調(diào)質(zhì)），齒面硬度270HBS；大齒輪材料為大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度230HBS3）選小齒輪齒數(shù)）選小齒輪齒數(shù)z1=25，大齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)z2=934）初選螺旋角）初選螺旋角=145）壓力角）壓力角=202.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試算小齒輪分度圓直徑）試算小齒輪分度圓直徑1）確定公式中的各數(shù)值）確定公式中的各

3、數(shù)值試選載荷系數(shù)試選載荷系數(shù)KHt=1.3計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=2.122105N mm由由表表10-7查取齒寬系數(shù)查取齒寬系數(shù)d=1由由圖圖10-20查取材料的區(qū)域系數(shù)查取材料的區(qū)域系數(shù)ZH=2.43由由表表10-5查取材料的彈性系數(shù)查取材料的彈性系數(shù)ZE=189.8MPa1/2計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Z=0.656（t=20.562，=1.654，=1.984）計(jì)算螺旋角系數(shù)計(jì)算螺旋角系數(shù)Z=0.985【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力H由由圖圖10-25d查取疲勞極限：查取疲勞極限：Hlim1=

4、650MPa，Hlim2=550MPa 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=1.037109，N2=2.788108由由圖圖10-23查取壽命系數(shù)：查取壽命系數(shù)：KHN1=0.95(0.921)，KHN2=0.98(0.951)選取安全系數(shù)選取安全系數(shù)S=1計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：H1=617.5MPa，H2=539MPa2）試算小齒輪分度圓直徑）試算小齒輪分度圓直徑d1t59.815mm（ H=H2=539MPa）（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑）調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度圓周速度v=1.127m/s齒寬齒寬

5、b=59.815mm【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH由由表表10-2查取查取KA=1.25由由圖圖10-8查取查取Kv=1.06由由表表10-3查取查取KH=1.2（KAFt1/b=148.275N/mm）由由表表10-4查取查取KH=1.3135計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH=2.0883）按實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算分度圓直徑）按實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算分度圓直徑計(jì)算分度圓直徑計(jì)算分度圓直徑d1=70.05mm計(jì)算模數(shù)計(jì)算模數(shù)mn=2.719mm【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1

6、）試算齒輪模數(shù)）試算齒輪模數(shù)1）確定公式中的各參數(shù)值）確定公式中的各參數(shù)值試選載荷系數(shù)試選載荷系數(shù)KFt=1.3計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Y=0.68（b=13.14，v=1.744）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)Y=0.769（=1.984）【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】計(jì)算計(jì)算YFa YSa/F計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：zv1=27.37，zv2=101.81由由圖圖10-17查取齒形系數(shù)：查取齒形系數(shù)：YFa1=2.6，YFa2=2.19由由圖圖10-18應(yīng)力校正系數(shù)：應(yīng)力校正系數(shù)：YSa1=1.62，YSa2=1.81由由圖圖

7、10-24c查取疲勞極限：查取疲勞極限：Flim1=520MPa，F(xiàn)lim2=380MPa由由圖圖10-22查取壽命系數(shù)：查取壽命系數(shù)：KFN1=0.9(0.861)，KFN2=0.95(0.91)選取安全系數(shù)選取安全系數(shù)S=1.4計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：F1=334.29MPa，F(xiàn)2=257.86MPaYFa 1YSa1/F1=0.0126，YFa 2YSa2/F2=0.015372）試算模數(shù)）試算模數(shù)mt1.922mm（YFa YSa/F=0.01537）【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】（2）調(diào)整齒輪模數(shù)）調(diào)整齒輪模數(shù)1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前

8、的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度圓周速度v=0.906m/s齒寬齒寬b=48.05寬高比寬高比b/h=11.112）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)由由圖圖10-8查取查取Kv=1.03由由表表10-3查取查取KF=1.2（KAFt1/b=229.77N/mm）由由表表10-4查取查取KH=1.311，由由圖圖10-13查取查取KF=1.28計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF=1.9776【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】3）按實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算齒輪模數(shù)）按實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算齒輪模數(shù)mn=2.21mm（3）模數(shù)）模數(shù)mn=2.5mm（根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度算得模數(shù)就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值）（根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度算得模數(shù)就近圓整

9、為標(biāo)準(zhǔn)值）（4）修正齒數(shù)）修正齒數(shù)z1=29（28.02），），z2=107（107.3）（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑，和接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑，注意注意z2與與z1盡量互質(zhì)）盡量互質(zhì)）4.幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距）計(jì)算中心距a=175mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角）按圓整后的中心距修正螺旋角=13.729（3）計(jì)算分度圓直徑）計(jì)算分度圓直徑d1=74.63mm，d2=275.37mm（兩者之和等于（兩者之和等于中心距）中心距）（4）計(jì)算齒輪寬度）計(jì)算齒輪寬度b2=76mm，b1=82mm（b1b2）【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】5.圓整中

10、心距后的強(qiáng)度校核圓整中心距后的強(qiáng)度校核（1）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核KH=2.466（KA=1.25，Kv=1.07，KH=1.4，KH=1.29），），d=1，T1=2.122105N mm，d1=74.63mm，u=3.67，ZE=189.8MPa1/2，ZH=2.44，Z=0.61，Z=0.9856H=317MPa539MPa=H滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件【第第10章補(bǔ)充作業(yè)章補(bǔ)充作業(yè)】5.圓整中心距后的強(qiáng)度校核圓整中心距后的強(qiáng)度校核（2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核KF=2.4155（KA=1.25，Kv=1.07，KH=1.4，KF=1.29），），d=1，mn=2.5mm，z1=29，=13.729，T1=2.122105N mm，YFa1=2.53，YFa2=2.18，YSa1=1.63，YSa2=1.82，Y=0.6744，Y=0.742F1=152MPa334MPa=F1F2=146MPa258MPa=F2滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件6.主要設(shè)計(jì)結(jié)論主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)：齒數(shù)：z1=29，z2=107模數(shù)：模數(shù)：m=2.5mm壓力角：壓力角：=20螺旋