機(jī)械設(shè)計(jì)與分析基礎(chǔ) 思考與習(xí)題答案 李會(huì)文 第七章 齒輪傳動(dòng)

PAGEPAGE3第七章齒輪傳動(dòng)7-1解:由得到（符合表7-3系列）解：按正常齒制計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)不是標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)按短齒制計(jì)算齒輪模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)故該齒輪為短齒制齒輪。7-3解：由可得從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：又標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝時(shí)：同時(shí)將各已知參數(shù)代入，聯(lián)立解得：7-4解：（1）模數(shù)因?yàn)樗裕?）大齒輪齒數(shù)由可得（3）大輪分度圓直徑（4）大輪齒頂圓直徑（5）大輪齒根圓直徑（6）齒頂高（7）齒根高（8）齒全高（9）齒距（10）齒厚和齒槽寬（11）傳動(dòng)比7-5解：計(jì)算大齒輪的模數(shù)m1m1=h/2.25=5mm小齒輪的模數(shù)m2m2=da/(z1+2)=4.3m1≠m2，兩齒輪不能正確嚙合傳動(dòng)。7-6解：跨齒數(shù)k=0.111z+0.5=5公法線長(zhǎng)度W=m[2.9521(5-0.5)+0.014×42]=27.分度圓弦齒厚eq\o(\s\up9(—),s)=3.14mm弦齒高eq\o(\s\up9(—),h)=2.03mm7-7解：本齒輪傳動(dòng)為開(kāi)式傳動(dòng)，所以根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度決定承載能力，但模數(shù)m應(yīng)縮小10～15％即／(1.1～1.15)=3.6～3.5mm由彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式由小齒輪彎曲強(qiáng)度決定的由大齒輪彎曲強(qiáng)度決定的模數(shù)m取3.55mm代入查表7-8K=1.2許用彎曲應(yīng)力查表7-11查表7-12，因?yàn)樗杂么胗?jì)算故由得則開(kāi)式齒輪傳動(dòng)允許傳遞的功率為5.824KW。7-8解：該齒輪傳動(dòng)為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，故需根據(jù)齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)分別進(jìn)行接觸疲勞強(qiáng)度校核和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。（1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核計(jì)算公式為：確定計(jì)算參數(shù)：材料的彈性系數(shù)小齒輪材料為鍛鋼，大齒輪材料為鑄鋼，查表7-10，得小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距T1③載荷系數(shù)K按中等沖擊載荷，查表7-8，取K=1.4④齒寬b齒寬b取小齒輪的齒寬齒數(shù)比u⑥確定許用的接觸應(yīng)力小齒輪：硬度210HBS，調(diào)質(zhì)。查表7-11得，大齒輪：硬度170HBS，正火。查表7-11得，取較小者和其它參數(shù)代入公式故接觸疲勞強(qiáng)度足夠。（2）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核計(jì)算公式為：確定計(jì)算參數(shù)：①確定復(fù)合齒形系數(shù)查表7-12，得，，②確定許用彎曲應(yīng)力小齒輪：硬度210HBS，調(diào)質(zhì)。查表7-11得，大齒輪：硬度170HBS，正火。查表7-11得，校核計(jì)算故齒根彎曲強(qiáng)度足夠。所以該齒輪傳動(dòng)能滿足強(qiáng)度要求而安全地工作。7-9解：（1）選取齒輪材料及精度等級(jí)?？紤]是銑床中應(yīng)用，無(wú)特殊的要求，采用軟齒面齒輪傳動(dòng)。按題中建議，選大、小齒輪的材料和熱處理的方式為小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度260HBS大齒輪：45，調(diào)質(zhì)處理，硬度220HBS查表11-39，初選齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)度等級(jí)為8級(jí)。（2）確定計(jì)算準(zhǔn)則。該齒輪傳動(dòng)屬閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕，故先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算工作尺寸，然后按齒根彎曲強(qiáng)度校核。（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。小齒輪分度圓直徑為d1由設(shè)計(jì)公式確定計(jì)算參數(shù)：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1為②載荷系數(shù)K。按中等沖擊，查表7-8，取K=1.4。③齒寬系數(shù)φd。齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置，兩輪均為軟齒面，查表7-9，取φd＝1。④齒數(shù)比u。u＝i＝2.8。⑤材料的彈性系數(shù)ZE。兩輪均為鍛鋼，查表7-10，得。⑥確定材料作用接觸應(yīng)力小齒輪：硬度為260HBS，調(diào)質(zhì)處理，查表7-11得：大齒輪：硬度為220HBS，調(diào)質(zhì)處理，查表7-11得：取較小值和其它參數(shù)量代入公式可初算出小齒輪分度圓直徑d1為（4）確定主要幾何參數(shù)①中心距a考慮加工、測(cè)量方便，圓整后取②模數(shù)m由經(jīng)驗(yàn)公式，得③齒數(shù)Z滿足與的齒數(shù)和為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，取20～40之間，取，則④傳動(dòng)比i實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差（在±5%內(nèi)，允許）⑤其他幾何尺寸分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑中心距齒寬計(jì)算齒輪圓周速度查表11-39，與8級(jí)傳動(dòng)精度強(qiáng)度相符（5）校核齒根疲勞強(qiáng)度校核公式：式中①確定復(fù)合齒形系數(shù)查表7-12得，，，②確定許用彎曲應(yīng)力小齒輪：硬度為260HBS，調(diào)質(zhì)處理，查表7-11得：大齒輪：硬度為220HBS，調(diào)質(zhì)處理，查表7-11得：=3\*GB3③校核計(jì)算故齒根彎曲強(qiáng)度足夠。7-10解：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中心距a為故分度圓直徑齒頂圓直徑7-11解：1）分度圓直徑齒頂圓直徑標(biāo)準(zhǔn)中心距2）圓整標(biāo)準(zhǔn)中心距修正螺旋角此時(shí)分度圓直徑7-12解：（1）如題7-12解圖所示。題7-12解圖（2）要使中間軸軸向力抵消必須Fa2＝Fa3（大小相等方向相反）即因?yàn)橹虚g軸上T2＝T3所以以代入化簡(jiǎn)得代入數(shù)值由上式求得7-13解：如題7-13解圖所示題7-13解圖題7-13解圖7-14解：若設(shè)n8＝1r/min，則所以當(dāng)毛坯軸回轉(zhuǎn)一圈時(shí)，滾刀軸的轉(zhuǎn)數(shù)為126轉(zhuǎn)。7-15解：（1）計(jì)算傳動(dòng)比i16的大小。所以（2）定n6的轉(zhuǎn)向。用畫箭頭的辦法，可得n6轉(zhuǎn)向向下（見(jiàn)下圖表示）7-16解：由于3為固定的中心輪即n3＝0所以也即解得因此因?yàn)閕1H為正，說(shuō)明nH轉(zhuǎn)向和n1相同。7-17解：由題意知，輪1和輪3轉(zhuǎn)向相同（即為同號(hào)），將n1、n3及各輪齒數(shù)代入則得解之得r／min由此可得i1H為正，說(shuō)明系桿的轉(zhuǎn)向和輪1轉(zhuǎn)向相同。7-18解：該輪系為復(fù)合輪系。先劃分輪系，齒輪4本身軸線不固定，為行星輪，支撐輪4的構(gòu)件H為系桿，與輪4相嚙合的輪3、5為中心輪。因此，3、4、5和H組成周轉(zhuǎn)輪系。余下的輪1、2便是定軸輪系。分別進(jìn)行傳動(dòng)比計(jì)算即是。1、2輪為定軸輪系，其傳動(dòng)比為