機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)答案下VIP

9■工答退火：將鋼加熱到一定溫度，并保溫到?定時(shí)間后，隨爐遲鈍冷卻的熱處置懲罰要領(lǐng)。主要

用來(lái)消除內(nèi)

應(yīng)力、低落硬度，便于切削。

正火：將鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間后，空冷或風(fēng)冷的熱處置懲罰要領(lǐng)?？上齼?nèi)應(yīng)力，低落

硬度，便

于切削加工：對(duì)一般零件，也可作為最終熱處置懲罰，提原質(zhì)料的機(jī)器性能。

淬火：將鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間后，浸入到淬火介質(zhì)中快速冷卻的熱處置懲罰要領(lǐng)?？商?/p>

高質(zhì)料的

硬度和耐磨性，但存在很大的內(nèi)應(yīng)力，脆性也相應(yīng)增加。淬火后一般需回火。淬火還可提高其抗腐化

性。

調(diào)質(zhì)：淬火后加高溫回火的熱處置.懲罰要領(lǐng)。可得到強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等均較好的綜協(xié)力學(xué)性

能，遍及

應(yīng)用于較為重要的零件設(shè)計(jì)中。

外貌淬火：迅速將零件外貌加熱到淬火溫度后立即噴水冷卻，使工件表層淬火的熱處置.懲罰要領(lǐng)。主

要用于中

碳鋼或中碳合金鋼，以提高表層硬度和耐磨性，同時(shí)疲勞強(qiáng)度和打擊韌性都有所提高。

滲碳淬火：將工件放入滲碳介質(zhì)中加熱，并保溫一定時(shí)間，使介質(zhì)中的碳滲入到鋼件中的熱處置懲罰

要領(lǐng)。適

合于低碳鋼或低碳合金銅，可提高表層硬度和耐磨性，而仍保存芯部的韌性和高塑性。

9-2

解見(jiàn)下表

仔度極般a網(wǎng)般仔度a麴仲富6

牌號(hào)解或獨(dú)

(MPA/(MPa)(?)

Q235或崇珞構(gòu)加W523526

45優(yōu)質(zhì)成素處構(gòu)制(0035516

401as合金城構(gòu)料98078510

ZG27O-5CO轉(zhuǎn)弱50027018

HI20O次綏供200

QT500-7經(jīng)既㈱5005207

ZCnS?10Pbl憑造像聲綱301303

ZAlSilZ優(yōu)制跆金1454

9?3解查課本表9-LQ235的屈服極限%=235MPa

查手冊(cè)GB706-88尺度，14號(hào)熱軋工字鋼的截面面積>4=2151.6mm*

則拉斷時(shí)所所的最小拉刀為

F?235x21516?50"10'M

9?4解查課本表9-1,45鋼的屈服極限^>=355MPa

切哼=學(xué)=1力翊.

許用應(yīng)力

把夾緊力R向截面中心轉(zhuǎn)化，則有拉力斤和彎距

M.F(fl+A/2)-Fx(65?50/2)-9OFNmm

截面面積4=加16x50=8X1加

B加16x50,

w=——=-------=6666J67伽a

抗彎截面模量66

—一+―(+----1、177.5

-4秋*00?66,672

則最大夾緊力口■12034N

應(yīng)力漫衍圖如圖所示

圖9.3題9-4解圖

9?5解查手冊(cè)F?加3,查手冊(cè)退刀槽寬度b.9mm,溝槽直徑

4?d?44?24-4.4?及金叫過(guò)渡圓角

半徑，?0JP?0Jx3?l尾部倒角C=25刁加設(shè)所用螺栓為尺度六角頭螺栓，對(duì)付M1O

的螺栓，最

小中心距4=珈叫螺栓軸線(xiàn)與箱壁的最小距離丁=14麗。

9-6解查手冊(cè)，當(dāng)圓軸d?30國(guó)那時(shí)，平鍵的斷面尺寸為bxA=8x7且軸上鍵槽尺寸

f=40側(cè)、輪轂鍵

槽尺寸工=33M

圖9,5題9-6解圖

9?7解（1）取橫梁作為示力體，當(dāng)勿位下支承B右側(cè)1/2處時(shí)

竺加

由ZM.=O得

y(I/2fl)_20x(22/2i03?8)

財(cái)

￡風(fēng)?°得=115

由1+/2240398

由S^-0得用=%=14々儂

圖9.7題9-7解圖

3）橫梁上聊釘組的我荷

力“M”?外g?U53xl0'x03?3459Nm

水平分力八=M.fi7KN

垂直分力7=.%=1153ZN

9?8解水平分力目■在每個(gè)鐘釘上產(chǎn)生的載荷

3670

垂直分力「嶺在每個(gè)釧釘上產(chǎn)生的載荷

號(hào)?務(wù)w“皿

力矩在每個(gè)鉀釘上產(chǎn)生的載荷

-12.23CTZ

各力在鉀釘上的偏向見(jiàn)圖所示

圖9.9題9-8解圖

憑據(jù)力的合成可知，抑釘1的載荷最大

%=機(jī)遇8$45°)、(8+R*sinQ0)'

=^^367112.23cos45fl)s+(2.88+1223sin450)5=16.87CT

9-9解例釘所受最大載荷F?16.87即

校核剪切強(qiáng)度

校核擠壓強(qiáng)度

F16^7xlO3

b=-=-=-1-04-姐---2（［叫=24）1的

'超9x18

均符合。

9?10解支承B可用鑄鐵HT200或鑄鋼ZG270-500。其結(jié)構(gòu)立體圖見(jiàn)圖。

圖9.10題9-10解圖

支承8的可能失效是回轉(zhuǎn)副的磨損失效，或回轉(zhuǎn)副孔所在橫截面處拉斷失效。

9-11解（1）輪齒彎曲應(yīng)力N■看成是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。

（2）大齒輪循環(huán)次數(shù)

）/.500x60w7^.500x60x2001xQ--1425x104

z,80

（3）對(duì)應(yīng)于循環(huán)總次數(shù)N的疲勞極限能提高

冬山4

1425x10*

提高了1.24倍。

9-12答由圖5-1可見(jiàn)，情輪4的輪齒是雙側(cè)受載。當(dāng)惰掄轉(zhuǎn)一周時(shí)，輪齒任一側(cè)齒根處的彎曲應(yīng)

力的變革

紀(jì)律：未進(jìn)入啃合，應(yīng)力為零，這一側(cè)進(jìn)入嚙適時(shí)，該側(cè)齒根受拉，并逐漸到達(dá)最大拉應(yīng)力，然退卻

出嚙

合，應(yīng)力又變?yōu)榱?。接著另一?cè)進(jìn)入嚙合，該側(cè)齒根受壓，并逐漸到達(dá)最大壓應(yīng)力，當(dāng)退出嚙適時(shí),

應(yīng)力

又變?yōu)榱恪Ｋ裕栎?輪齒根部的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力。

9?13答在齒輪傳動(dòng)中，輪齒事情而上任一點(diǎn)所產(chǎn)生的打仗應(yīng)力都姑由零（該點(diǎn)未進(jìn)入嚙合）增加

到一最

大值（該點(diǎn)嚙合），然后又低落到零（該點(diǎn)退出嚙合），故齒面外貌打仗應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。

9-14解（1）若支承可以自由移動(dòng)時(shí)，軸的伸長(zhǎng)量

A/■oAff-1.1xlO"*xiOx300■0.165ffl??

（2）兩支承都牢固時(shí)，因軸的溫升而加在支承上的壓力

八以同苧亨?警刎『耳"的

HllHnH9H9H8H8H7W7H7

9-15基孔制優(yōu)先配合為dl、Ml、四、h9、f7、hl、g6、h6、上6、

HlHl

口6、p6、

HlHl

（2均接納的是基軸制，主要是為了制造中淘汰加工孔用的刀具品種。

圖9.15題9-16解圖

10?1證明當(dāng)升角3r與當(dāng)量摩擦角〃切合卜40時(shí)，螺紋副具有自鎖性。

當(dāng)丁?〃時(shí)，螺紋副的效率外

皿哼如

9

叭w+Q蜘物Ml-'W

所以具有自鎖性的螺紋副用于螺旋傳動(dòng)時(shí)，其效率必小于50%。

10-2由課本表10-1、表10-2查得

M20,粗牙，螺距P"2.5wn,中徑4?18,376JWM

3:arctg—=arctg----———=2.48

8旭：14x18376

螺紋升角

M20xl.f,細(xì)牙，螺距P=1,

中徑4=4-1+0.026=20-1+0.026=19.026伽

伊:arctg—=arctg—————=1.哲

6X

螺紋升角*X3.1419026

對(duì)付相同公稱(chēng)直徑的粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋中，細(xì)牙螺紋的升角較小，更易實(shí)現(xiàn)自鎖。

10?3解查課本表10-1得

M8粗牙螺距PH.25惚用中徑4=7.188MOT小徑■6547WR

v■肥■”制1公?3

螺紋升角^^x7.188

，=巴=30。,ni

UI

普通螺紋的牙側(cè)角2，螺紋間的摩捺系數(shù)/

fi=arctg^—=arctg__=6阱

當(dāng)量摩擦角M8即

擰緊力矩T-125x240?30000Nmm

7?中卜％即+河+也避

由公式24可得預(yù)緊力

々領(lǐng)「罕

J1U

________:一，…二24331N

s苧如。+6洌+吧拌

as_^_=4x2?31=702Afffl

拉應(yīng)力<14於6W

查課本表9-1得35鋼的屈服極限%■'5MFa

擰緊所產(chǎn)生的拉應(yīng)力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)凌駕了質(zhì)料的屈服極限，螺栓將損壞。

nF4x10.,—

伊?

10?4解（1）升角

當(dāng)量摩擦角

事情臺(tái)穩(wěn)定上升時(shí)的效率：

■上J6m

叱①磔―明

（2）穩(wěn)定上升時(shí)加于螺桿上的力矩

與旭+0=1姓1弊%12螂1改。+5力。）=見(jiàn)0"加

vv800

〃■—?—?—■201*/min

（3）螺桿的轉(zhuǎn)速Srp4x10

加■嚕麗^^出幽門(mén)仆而

螺桿的功率

（4）因黃："那"=》71,該梯形螺旋副不具有自鎖性，欲使事情臺(tái)在我荷兄作用卜等

速下降,

需制動(dòng)裝置。其制動(dòng)力運(yùn)為

7■君財(cái)力?13上駕%11仲?54。）?305從燒

10-5解查課本表9-1得Q235的屈服極限a9-235MPa

查課本表10-6得，當(dāng)控制預(yù)緊力時(shí)，取寧?kù)o系數(shù)$工13

團(tuán)=?=?、恰?/p>

由許用應(yīng)力s13

查課小表lo-i得M10的小徑4=&376旗旗

由公式叫4得

F.幽3辿3“.

預(yù)緊力°134x13

山題圖可知膽?1,螺釘個(gè)數(shù)z?2,取可靠性系數(shù)C=L3

/產(chǎn)f2x7668x1x0.15

F=----=-------：-----=177QW

牽曳力C13

10?6解此聯(lián)接是利用旋轉(zhuǎn)中間零件使兩端螺桿受到拉伸，故螺桿受到拉扭組合變形。

查課本表9-1得，拉桿質(zhì)料Q275的屈服極限6,=215MPa

eo9]?2?絲-92MFa

取寧?kù)o系數(shù)S?3,拉桿質(zhì)料的許用應(yīng)力S3

所需拉桿最小直徑

查課本表10-1,選用螺紋M20（4=E2MW?）。

io-7解查課本表9-1得，螺栓35鋼的屈服極限內(nèi)■315MPa

［司=紜=絲=126］礴

查課本表10-6、10-7得螺栓的許用應(yīng)力S25

查課本表10-1得，M20的小徑4?17294加

螺栓所能蒙受的最大預(yù)緊力

八幽3曳ei絲22,

4x1.3

所需的螺栓預(yù)緊拉力安0■初

則施加于杠桿端部作用力即的最大值

吧D_2x22756x015x50

M3"

~l7S400

10?8解在橫向事情載荷片作用下，螺栓桿與孔壁之間無(wú)間隙，螺栓桿和被聯(lián)接件打仗外貌受到

擠壓：在聯(lián)接接合面處螺栓桿則受剪切。

假設(shè)螺栓桿與孔壁外貌上的壓力漫衍是均勻的，且這種聯(lián)接的預(yù)緊力很小，可不考慮預(yù)

緊力和螺紋摩擦力矩的影響。

擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：

，,長(zhǎng)舊

其中〃：而小口知；4為螺栓桿直徑。

螺栓桿的剪切強(qiáng)度驗(yàn)算公式

/4

其中加表現(xiàn)接合面數(shù)，本圖中接合面數(shù)加?2。

10?9解（1）確定螺栓的長(zhǎng)度

由課本圖10-9a）得：螺栓螺紋伸出長(zhǎng)度25rf=0.25x16=

螺栓螺紋預(yù)留長(zhǎng)度1■"d?04x16?6Ara

查「冊(cè)選取六ffj薄螺母GB6172-86M16,厚度為14$加

墊圈GB93-8716,厚度為4.1mm

則所需螺栓長(zhǎng)度I■23+23+41+148+4?689m

查手冊(cè)中螺栓系列長(zhǎng)度，可取螺栓長(zhǎng)度1?70加加

螺栓所需螺紋長(zhǎng)度6=6.4+4.1+148+4=025x16=29.3^.

取螺栓螺紋長(zhǎng)度b=30wjw?

<2）單個(gè)螺栓所受橫向載荷

2T2x1500好、，

ro；■—-------h?4S39N

叫4x155x1（）7

（3）螺栓質(zhì)料的許用應(yīng)力

由表9-1查得被聯(lián)接件HT250的電度極限b』=240MPa

查表10-6取寧?kù)o系數(shù)S=2.5

田?義?空?96MPa

被聯(lián)接件許用擠壓應(yīng)力S25

查課本表9-1得螺栓35鋼的屈服極限%=315Mp口，

卜]■粵?一■[.MPa

查表io-6得螺栓的許用剪切應(yīng)力525

9,]■烏?鄉(xiāng)?252MPd

螺栓的許用擠壓應(yīng)力S1.25

（4）校核強(qiáng)度

皆手冊(cè)，六角頭較制孔用螺栓GB28-88M16,其光桿直徑

,J.4839

4硼1兆

,砌TlxR為4

螺松的剪切強(qiáng)度

最小打仗長(zhǎng)度：版70?如2377加

。士工理工16,9“』

擠壓強(qiáng)度沙1”門(mén)"

所用螺栓符合。

10T0解（1）每個(gè)螺栓所允許的預(yù)緊力

查課本表9-1得45鋼的屈服極限a?-355Mpa.

查課本表10-6、10-7得，當(dāng)不能?chē)?yán)格控制預(yù)緊力時(shí)，碳素鋼取寧他系數(shù)S?3

［。］?4?顰

由許用應(yīng)力s3

查課本表lo-i得M16的小徑4=13835mm

巴?咨?同

由公式父“得

P『同〃1豚外13邠

預(yù)緊力'134x13

（2）每個(gè)螺栓所能負(fù)擔(dān)的橫向力

由題圖可知m=l,取可靠性系數(shù)C=1.3

橫向力

（4）螺栓所需負(fù)擔(dān)的橫向力

2T.2x1500

■19354N

豆.155x10,

（5）螺栓的個(gè)數(shù)

，嗎23

F1573取偶數(shù)*=14。

在宜徑為155的圓周上結(jié)構(gòu)14個(gè)"16的普通螺栓，結(jié)構(gòu)位置不允許。

工。?工工解（1）初選螺柱個(gè)數(shù)z?8

（2）每個(gè)螺柱的事情我荷

小巴也巴嗎乃36N

fz8

（3）螺柱聯(lián)接有緊密性要求，取殘余預(yù)緊力

月■逐月口1以乃3啟1356W

（4）螺杜總拉力

4■片+為?75%N3%5?21101N

（5）確定螺柱直徑

選取螺柱質(zhì)料為45鋼，查表9-1得屈服極限內(nèi)■355MPa

查課本表10-6得，當(dāng)不能?chē)?yán)格控制預(yù)緊力時(shí)，暫時(shí)取寧?kù)o系數(shù)S=3

［小？=孕=11闞

許用應(yīng)力S3

42號(hào)二層翼4

螺栓小徑

杏課本表io-L取"20螺栓（4="2?4加）,由課本表10-7可知取寧?kù)o系數(shù)6=3

是合

適的。

（6）確定螺柱漫衍圓直徑

由題lo-ii圖可得&=D+2e=lfl0+2x0+3M）=206~2l2加

山D.?210曲

MX

（7）驗(yàn)證螺柱間距

1■3?注型?82$羽隊(duì)＜4w?4.5x20?90刖?

z8

所選螺柱的個(gè)數(shù)和螺柱的直徑均符合。

10T2解（1）在力P作用下，托架不應(yīng)滑移，設(shè)可靠性系數(shù)0=1,接合面數(shù)優(yōu)二L此

時(shí)每個(gè)

螺栓所需的預(yù)緊力

=CF=_lx3_=375/rN

謝4x1x02

（2）在翻轉(zhuǎn)力矩用乍用下，此時(shí)結(jié)合面不應(yīng)出現(xiàn)漏洞。托架有繞螺栓組形心軸線(xiàn)0-0翻轉(zhuǎn)的趨

勢(shì)，±

邊兩個(gè)螺栓被拉伸，每人螺栓的軸向拉力增大了耳.下邊兩個(gè)螺栓被放松，每個(gè)螺栓的軸向力減

小了

F&,則有力的平衡干系網(wǎng)=25x28O,故可得

R3x150

3804網(wǎng)

2x2802x280

為使上邊兩個(gè)螺栓處結(jié)合面間不出現(xiàn)漏洞，也即殘余預(yù)緊尢剛為零，則所需預(yù)緊力

^?.^.0.804/^

（3）每個(gè)螺栓所需總的預(yù)緊力

用=超+*=3.75+0804=4554切

（4）確定螺栓宜徑

選取螺栓質(zhì)料為35鋼，查課本表9-1屈服極限?31‘財(cái)產(chǎn)°

查課本表10-6得，當(dāng)不能?chē)?yán)格控制預(yù)緊力時(shí)，暫時(shí)取寧?kù)o系數(shù)S=3

⑸?羋.ICbMPa

許用應(yīng)力S3

42圈■殍飄砧

螺栓小徑

查課本表io」取M2螺栓（4=l（M06wm）,由課本表10-7可知取寧?kù)o系數(shù)5=3也

是符合

的。

1。-13解（1）盤(pán)算手柄長(zhǎng)度

查手冊(cè)，梯形螺紋GB5796-86,公稱(chēng)直徑d=52m戌，初選螺距F=Em,則中徑4?癡叫

小徑d=43mm

p8

甲?arctg—■arcfg-------3.04°

昭JTX42

螺紋升角

fi-scfgj--ardg"2"-883°

0

當(dāng)量摩擦角cos#coslJ

所需的轉(zhuǎn)矩

T=學(xué)叱m+，"=綱苧里如改+8覿=202從用

￡=iT=±20L2=0.808m=808mw

則，手柄的長(zhǎng)度P250

（2）確定螺母的高度

初取螺紋圈數(shù)z?8,則

螺母的高度H-zP=8x8*64wn

/564…

，=—=—=133

這時(shí)%”處于1.2?2.5的許可范疇內(nèi)。

10T4解選用梯形螺紋。

（1）憑據(jù)耐磨性初選參數(shù)

，?

初選15

查表io-8螺旋副的許用壓強(qiáng)[p]=15^25MFa取回?20MP。

4嚅,卷6.

查手冊(cè)，選取梯形螺紋GB5796-86,選取公稱(chēng)直徑d?36伽，中徑4。33mm,小徑

4-29mm

（2）初選螺母

開(kāi)端盤(pán)算螺母的高度H-^-lJx33-49.5^

H0、

z二^二=Q2〉

則螺拴與螺母打仗的螺紋圈數(shù)P6，取z=9

螺母的高度H?zP?9x6?54ww

系數(shù)，=H/d,=54/33=1.64

（3）校核耐磨性

螺紋的事情高度人?0.5F?0.5x6?勺幽i

則螺紋打仗處的壓強(qiáng)

1

F30x0in,lzn

--?lOIMPa

就附fx33x3x9

符合。

（4）校核螺桿的償定性

起重器的螺母端為牢固端，另一端為自由端，故取夕?4,螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑

i?4”-29/4?725甌螺桿的最大事情長(zhǎng)度/-550WW,則

l=^=i^￡=152>100

螺桿的長(zhǎng)細(xì)比725

/Ej_/x2.06xl(rx294

；

荷力4x(2x550/=931972N=9320

臨界載荷

取寧?kù)o系數(shù)S,4

冬冬233秋>片30例

S4,不會(huì)失稔

<5）校核螺紋牙強(qiáng)度

對(duì)付梯形螺紋b■0.65P>0,65x6?39mm

30XI01

=94MP”

M歷xrx29x3.9x9

對(duì)付青銅螺母出30MJ",符合。

10?15解（1）初選螺紋直徑

查手冊(cè)，選取梯形螺紋GB5796-86,選取公稱(chēng)直徑d?32kM.中徑4=29內(nèi)加，小徑

4■25mm

（2）驗(yàn)證其自鎖性

當(dāng)量摩擦角，■財(cái)1四川？?6.84°aV”，所以滿(mǎn)足自鎖條件。

<3）校核其耐磨性

設(shè)螺栓。螺母到場(chǎng)打仗的螺紋圈數(shù)z=8,

則螺母的高度H=*=8x6,46nw.'?月/4?48/29?1的處于I2?2.5的許可范疇內(nèi)。

螺紋的事情高度為=0.5戶(hù)=03x6=3mm

則螺紋打仗處的壓強(qiáng)

,_25x10,

?WAMPa

城以9x29x3x8

查課本表10-8,鋼對(duì)青銅許用壓強(qiáng)9］夕中MPa,符合。

（4）校核螺桿強(qiáng)度

取。=4〃，則所需扭矩

T=孕網(wǎng)>+#+=/月=孕陋/+#+工】

25xlO,x29xW,

[tg(3.77o+6,840)+0,1]=104Ww

2

則危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度

仆閭^I?網(wǎng)麗?％財(cái)

對(duì)付45鋼正火，其許用應(yīng)力［a］?8OMPa.故符合。

（5）校核螺桿的穩(wěn)定性

壓力機(jī)的螺母端為牢固端，另一端為較支端，故取幺?0?7,螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑

1'=4/4="'4=625加，螺桿的最大事情長(zhǎng)度1?150加加，則螺桿的長(zhǎng)細(xì)比

,川07x130小皿

4?0?------------?168<40

i625,

不會(huì)失穩(wěn)。

（6）校核螺紋牙強(qiáng)度

對(duì)付梯形螺紋b=063P=065x6=3,加?？

25x10?

■102AfPd

城dzJX25X39X8

對(duì)付青銅螺母卜］=紀(jì)3期2,

符合。

（7）確定手輪的直行

由T?200D?104CCO得

104000

=520巾成

200

10-16解（1）選用A型平鍵,查課本表10-9,由軸的直徑d=55加m可得平鍵的戳面尺寸

b?16比加，力?10加叫由聯(lián)軸器及平鍵長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度￡=90WJWO其標(biāo)記為：雉

16x90

GB1096-79

（2）驗(yàn)算平鍵的擠壓強(qiáng)度

由質(zhì)料表10-10查得，鑄鐵聯(lián)軸器的許用擠壓應(yīng)力

匕,卜加?80儂

A型健的事情長(zhǎng)度/■l-b?90-16?74ww

4x1500x10]

=147MPa

55x10x74

仃，》10,1,使用平鍵芥壓強(qiáng)度不敷，鑄鐵軸殼犍槽將被壓潰。這時(shí)可使軸。聯(lián)軸器孔之間接納過(guò)

盈配

合，以便負(fù)擔(dān)一部門(mén)轉(zhuǎn)矩，但其缺點(diǎn)是裝拆未便。也可改用花鍵聯(lián)接。

10-17解（1）選擇花鍵

憑據(jù)聯(lián)軸器孔徑4=55加，查手冊(cè)可知花鍵小徑加最靠近，故選擇矩形花鍵的規(guī)格為

花健

8xJ6x62XIOGBI144-87

花犍的齒數(shù)z=8、小徑3=%即，大徑0?62”加，鍵寬鍵長(zhǎng)取J=90州!，

倒角

C?0

（2）驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度

取載荷不均勻系數(shù)《,08

h---2C-^l^-2xO4-22?w

齒面事情高度22

D+d62+56

293mm

平均半徑44-

1500xlO3

=4)M%

Kzhlii0.8x8x2,2x90x29.5

查課本表在中等事情條件n、鍵的齒面未經(jīng)熱處置懲罰時(shí)，其許用擠壓應(yīng)力

60700MP。

故符合。

11-1解1）由公式可知:

27；-9.55xlO1^--

cosa^cosa4cosaq

輪齒的事情應(yīng)力穩(wěn)定，則巴

則，若Wi'-2ni,該齒輪傳動(dòng)能通報(bào)的功率P-2P

11?2解由公式

可知，由抗疲勞點(diǎn)蝕允許的最大扭矩有干系:

設(shè)提高后的轉(zhuǎn)矩和許用應(yīng)力分別為

今*3彳?169工

當(dāng)轉(zhuǎn)速稔定時(shí)，轉(zhuǎn)矩和功率可提高69%。

11-3解軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)應(yīng)分別驗(yàn)算其打仗強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。

（1）許用應(yīng)力

查課本表11-1小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度：210?230HBs取220HBS：大齒輪ZG270-500正火硬

度：140-170HBS.取155HBS。

查課本圖n-7aJTi<i=560MPt259=335JiP"

查課本圖ii-io。2尸慚腸”Cpy=130AlPa

查課本表11-4取Sy=Ll,%=L4

瓦卜吐=絲=509儂

故：S.L1

【％"詈喈=3°汨

Q卜』『以129M汽

3”S,14

1⑶S.14

（2）驗(yàn)算打仗強(qiáng)度，驗(yàn)算公式為：

7；3取如八”5行弊;?3055M?加

其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩也竊

載荷系數(shù)查課本表1b3得K=L3

齒寬b.&.lim戊

a?1小第+馬)?1x4x(25+73)?196加

中心距22

齒數(shù)比”=z/Zi=73/25=2.92

5榔"

ITM（卜川］、*<，能滿(mǎn)足打仗強(qiáng)度。

（3）驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度，驗(yàn)算公式:

=泮湎】

物1

其中：齒形系數(shù)：瓷課衣圖ii-9得%■2力、心,Z%

卜

2"=2x13x53055x2.72［叫

加也X5X

則：7842S

崎胸加］

滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。

11?4解開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損，目前的設(shè)計(jì)要領(lǐng)是按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并將許壓應(yīng)力

低落以彌補(bǔ)磨損對(duì)齒輪的影響。

（1）許用彎曲應(yīng)力查課本表11-1小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度：210?230HBs取220HBS；大齒輪

45鋼正火硬度:170?210HBS,取190HBS,查課本圖11?10得

(rFittl=18OMPe2?Iff)MPa

查課本表11-4S，=L4,并將許用應(yīng)用低落30%

瓦卜3x0"理xO”如外

1S。1.4

故

]sf^x0,7=—x0,7=80MPd

S,1.4

（2）其彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式:

7>9加10619力叫2:5他呼林傾

其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩即“

載荷系數(shù)查課本表11-3得K=11

取齒寬系數(shù)▼??04

齒數(shù)馬■35x21073.5取z,=74

齒數(shù)比sz/z產(chǎn)74/21=3.52

齒形系數(shù)查課本圖11-9得%=2.84、b■2.26

2k.00322^=1^=0033

因K]90[%]80

2L..52.-0033

故將[^][°，/代入設(shè)計(jì)公式

、|4nx~|4xUx5.73xl/ZO33“

........-4-■1------------------------WRM

因此?忙岫匕*,]丫O.4x052H)x212—■4.66

取模數(shù)加=5伽

f?=-w(z+z)=-x5x(21+74)=2375m

中心距2lJ2

齒寬b=y*=0.4x2375=951m

11-5解硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是折斷，設(shè)計(jì)要領(lǐng)是按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并驗(yàn)算其齒面

打仗

強(qiáng)度。

(1)許用彎曲應(yīng)力

查課本表11-1,巨細(xì)齒輪質(zhì)料4OCr外貌淬火硬度：52?56HRC,取54HRC。查課本圖11-10

得

-320MPfl查質(zhì)料圖11-7得查課本表11-4%=16,

因齒輪傳動(dòng)是雙向事情，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)，應(yīng)將極限值乘70%。

Sf*x0.7=^1x0.7=140^

S,1.6

故

—.1017MPa

1MJ

Su12

（2）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)公式:

7；=955x10^=955x10"2=392466J/mm

其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩4730

載荷系數(shù)查課本表11-3得K=13

取齒寬系數(shù)W.=0,4

齒數(shù)2j=i^=4^x27=124.2取z2■124

齒數(shù)比w=2,/Zj=124/27=459

齒形系數(shù)應(yīng)將齒形系數(shù)較大值代入公式，而齒形系數(shù)值與齒數(shù)成反比，將小齒輪的齒形系數(shù)代入設(shè)

計(jì)公

式，查課本圖ii-9得4?267

、[4貼I4x13x392464x267

囚此丫―]I（04x（459+l）x2rxl40

取模數(shù)

（3）驗(yàn)算打仗強(qiáng)度，驗(yàn)算公式:

7=礁亙他】

\bau

a--m(zt+z,)?-x3x(27+124)■2265mm

其中：中心距22

加加

齒寬b=?.a=04x226.5=906mm4,b*90

1.3x392嬌出9+『.

68枷M團(tuán)

90x22^x4.59

滿(mǎn)足打仗強(qiáng)度。

工1-6解斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)Z與其當(dāng)量齒數(shù)N▼之間的干系:

（1）盤(pán)算傳動(dòng)的角速比用齒數(shù)z。

（2）用成型法切制斜齒輪時(shí)用當(dāng)量齒數(shù)二選盤(pán)形銃刀刀號(hào)。

（3）盤(pán)算斜齒輪分度圓直徑用齒數(shù)。

（4）盤(pán)算彎曲強(qiáng)度時(shí)用當(dāng)量齒數(shù)”，查取齒形系數(shù)。

11?7解見(jiàn)題11-7解圖。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當(dāng)齒輪1為主動(dòng)時(shí)按

左手定

則判斷其軸向力乙：當(dāng)齒輪2為主動(dòng)時(shí)按右手定則判斷其軸向力月工

輪1為主動(dòng)輪2為主動(dòng)時(shí)

圖11.2題11-7解圖

11-8解見(jiàn)題11-8解圖。齒輪2為右旋，當(dāng)其為主動(dòng)時(shí)，按右手定則判斷其軸向力偏向徑

向力

%總是指向其轉(zhuǎn)動(dòng)中心；圓向力/1的偏向叮其運(yùn)動(dòng)偏向相反。

圖11.3題11-8解圖

11?9解（1）要使中間軸上兩齒輪的軸向力偏向相反，則低速級(jí)斜齒輪3的螺旋經(jīng)偏向應(yīng)與齒輪

2的

旋向同為左旋，斜齒輪4的旋向應(yīng)與齒輪3的旋向相反，為右旋。

由題圖可知：句?、

（2）51Z3-17

分度圓直徑軸向力

要使軸向力相互抵消，則：%=%

即鞏西吃吊

??凡兩...5x17....”W

卜arcsin—$m/I:?tfcsm—$tn!5

加向3x51

11-10解軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)應(yīng)分別校核具打仗強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。

（1）許用應(yīng)力

查課本表11-1小齒輪40MnB調(diào)質(zhì)硬度：240?280HBs取260HBS；大齒輪35SiMn調(diào)質(zhì)硬度:

200-

260HBS,取230HBS,

查課本圖11-7：n卬=頷如4%皿=660MPa

查課本圖li-io：ffpsm=240MPa.

查課本表ii-4取與T?LSq?1.4

瓦j=&="=627MPa

顯

iSu1.1

…」

Sa1.1

1%=-^x0.7=—x07=120MPa

"」Sp1.4

⑸卜皿xO.7=-7=115MP〃

（2）驗(yàn)算打仗強(qiáng)度，其校核公式:

外。哂蜉電』

7>990也”5加工=1.做1/從刖

1比

其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩1O

載荷系數(shù)查課本表11-3得4=1.1

b■4?80nm

a--——4俏+馬)=---------x3x(21+107)=2Ihw

中心距2c2c