10 机械设计作业_齿轮传动答案
齿轮传动习题集+答案

齿轮传动例1 二级圆柱齿轮减速器,其中一级为直齿轮,另一级为斜齿轮。
试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级?为什么?若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器,锥齿轮传动应置于高速级还是低速级?为什么?答:在二级圆柱齿轮传动中,斜齿轮传动放在高速级,直齿轮传动放在低速级。
其原因有三点:1)斜齿轮传动工作平稳,在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度,更适于高速。
2)将工作平稳的传动放在高速级,对下级的影响较小。
如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级,则斜齿轮传动也不会平稳。
3)斜齿轮传动有轴向力,放在高速级轴向力较小,因为高速级的转矩较小。
由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器,一般应将锥齿轮传动放在高速级。
其原因是:低速级的转矩较大,齿轮的尺寸和模数较大。
当锥齿轮的锥距R 和模数m 大时,加工困难,制造成本提高。
例3 一对闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:z 1= 25,z 2 = 75,m = 3 mm ,d φ= 1,小齿轮的转速 n =970 r/min 。
主从动轮的][H σ 1 = 690 MPa ,][H σ 2 = 600 MPa ,载荷系数K = 1.6, 节点区域系数Z H = 2.5,材料弹性系数Z E = 189.8 MPa ,重合度系数εZ =0.9,是按接触疲劳强度,求该齿轮传动传递的功率。
提示:接触疲劳强度校核公式为][ )1(2211H H E H ubd u KT Z Z Z σσε≤+=解:由已知条件:u = z 2 / z 1 = 75/25 = 3d 1 = m z 1 = 3×25 = 75 mm b =φd d 1 = 1×75 = 75 mm因为大齿轮的许用接触应力较低,故按大齿轮计算承载能力:)1(2][21221+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=u K u bd ZZ Z T E H H εσ )13(6.12375759.08.1895.260022+⨯⨯⨯⨯⋅⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯== 195182 Nmm = 195.182 Nm 齿轮传动所能传递的功率为:=⨯⨯=⋅=30970182.1953011ππn T P 19826 W = 19.826 kW例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器,高速级:mn=2 mm ,z 1=22,z 2 =95,︒=20n α,a =120,齿轮1为右旋;低速级:mn= 3 mm ,z 3 =25,z 4=79,︒=20n α,a =160。
机械设计作业齿轮传动答案

齿轮传动1、齿轮传动常见的失效形式有哪些简要说明闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计准则。
【答】齿轮传动常见的失效形式有以下几种:(1)轮齿折断;(2)齿面点蚀;(3)齿面磨损;(4)齿面胶合;(5)塑性变形。
闭式硬齿面的设计以保证齿根弯曲疲劳强度为主;闭式软齿面的设计通常以保证齿面接触疲劳强度为主;开式齿轮传动的设计目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
2、简要分析说明齿轮轮齿修缘和做成鼓形齿的目的。
【答】齿轮轮齿修缘是为了减小齿轮传动过程中由于各种原因引起的动载荷。
做成鼓形是为了改善载荷沿接触线分布不均的程度。
3、软齿面齿轮传动设计时,为何小齿轮的齿面硬度应比大齿轮的齿面硬度大30~50 HBS【答】金属制的软齿面齿轮配对的两轮齿中,小齿轮齿根强度较弱,且小齿轮的应力循环次数较多,当大小齿轮有较大硬度差时,较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用,可提高大齿轮的接触疲劳强度。
所以要求小齿轮齿面硬度比大齿轮大30~50HBS。
4、齿轮传动设计时,为何小齿轮的齿宽应比大齿轮的齿宽大5~10 mm【答】将小齿轮的齿宽在圆整值的基础上人为地加宽5~10mm,以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的工作载荷。
5、试分析图示斜齿圆柱齿轮所受的力(用受力图表示出各力的作用位置和方向)。
【解】题 5 图6、设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示,问:1) 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反;2) 低速级螺旋角β应取多大数值才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。
【解】(1)由于中间轴上两齿轮分别为主动和从动轮,且旋转方向相同,因此为使轴向力方向相反,必须使齿轮3的螺旋方向与齿轮2的相同。
齿轮2为左旋,故齿轮3必须左旋,齿轮4右旋。
(2)使中间轴上轮2和轮3的轴向力互相完全抵消,需要满足32a a F F =。
333222tan ,tan ββt a t a F F F F ==因齿轮2和齿轮3传递的转矩相同 223322d F d F T t t ==,且 33332222cos /,cos /ββn n m z d m z d ==整理后可得322233233223cos cos tan tan ββββn n t t m z m z d d F F === 因此 1438.015sin 513175sin sin 222333=⨯⨯==οββn n m z m z "2'16827.83οο==β7、如图所示的齿轮传动,齿轮A 、B 和C 的材料都是中碳钢调质,其硬度:齿轮A 为240 HBS ,F t2 F r1F r2F r3 F r4F t1 F t3 F t4F a2 F a1F a3F a4齿轮B 为260 HBS ,齿轮C 为220 HBS ,试确定齿轮B 的许用接触应力][H σ和许用弯曲应力][F σ。
机械设计-齿轮习题与参考标准答案

习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1一般开式齿轮传动的主要失效形式是C。
A.齿面胶合B.齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断D.轮齿塑性变形2高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是 A 。
A. 齿面胶合 B.齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损D. 轮齿疲劳折断345钢齿轮,经调质处理后其硬度值约为B。
A.45~50 HRCB.220~270HBSC. 160~180 HBS D.320~350 HBS4齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为 C 。
A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火5齿轮采用渗碳淬火的热处理方法,则齿轮材料只可能是D。
A. 45钢B. ZG340-640C. 20CrD.20CrMnTi6齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 A 。
A.跑合阶段B.稳定性磨损阶段C.剧烈磨损阶段D.齿面磨料磨损阶段7 对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般D。
A. 按接触强度设计齿轮尺寸,再校核弯曲强度B.按弯曲强度设计齿轮尺寸,再校核接触强度C. 只需按接触强度设计D. 只需按弯曲强度设计8 一对标准直齿圆柱齿轮,若z1=18,z2=72,则这对齿轮的弯曲应力A。
A. σF1>σF2B.σF1<σF2C.σF1=σF2D.σF1≤σF29 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动,其主要失效形式为C。
A. 轮齿疲劳折断B.齿面磨损C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合10 一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质;大齿轮选用45钢正火,它们的齿面接触应力C 。
A. σH1>σH2B.σH1<σH2C. σH1=σH2D.σH1≤σH211对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动,设计时一般 A 。
A. 先按接触强度计算B. 先按弯曲强度计算C. 先按磨损条件计算D. 先按胶合条件计算12设计一对减速软齿面齿轮传动时,从等强度要求出发,大、小齿轮的硬度选择时,应使B。
机械设计作业集10、11答案

第十章齿轮传动一、选择题10—1 在齿轮传动的设计计算中,对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__;应圆整的有D、E__;没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。
A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距aD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角αH螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮,适宜的热处理方法是______B____。
A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮,该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。
A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。
A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。
A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动,主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同,则两轮齿根的弯曲应力_A_。
A F1>F2B F1<F2C F1=F210—7一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质,大齿轮2选用45钢正火,它们的齿面接触应力__C__。
A H1>H2B H1<H2C H1=H210—8 一对标准圆柱齿轮传动,若大、小齿轮的材料或热处理方法不同,则工作时,两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。
A H1≠H2,F1≠F2,[H]1=[H]2,[F]1=[F]2B H1=H2,F1=F2,[H]1≠[H]2,[F]1≠[F]2C H1=H2,F1≠F2,[H]1≠[H]2,[F]1≠[F]2D H1≠H2,F1=F2,[H]1≠[H]2,[F]1≠[F]2(H、F、[H]、[F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力)10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时,若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2,则两轮的弯曲强度为___A_____。
机械设计复习题(十)

第十章齿轮传动一、填空题1、在齿轮传动、带传动和链传动三种传动中,瞬时传动比恒定的是____________。
2、磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_________________齿轮传动的主要失效形式。
3、在轮齿弯曲强度计算中,齿形系数Y Fa的大小与、变位系数x、斜齿轮的螺旋角β和分度圆上压力角α有关,而与无关。
4、一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是,其接触强度的关系是。
5、模数是齿轮的参数,是齿轮各部分几何尺寸计算的,齿形的大小和强度与它成。
6、齿数愈少,齿根厚度就愈;轮齿的弯曲应力就愈;因此,齿形系数Y f就愈。
7、理想的齿轮材料性能应是齿面;齿芯。
8、在闭式齿轮传动中,当齿轮的齿面硬度HBS<350时,通常首先出现破坏,应首先按进行设计;但当齿面硬度HBS>350时,则易出现破坏,应首先按进行设计。
9、在齿轮传动中,若一对齿轮采用软齿面,则小齿轮的材料硬度应比大齿轮的材料硬度高HBS。
10、对于闭式软齿面齿轮传动,主要按进行设计;对于开式齿轮传动,虽然主要失效形式是磨损,但目前仅以作为设计准则,这时影响齿轮强度的主要参数是。
11、已知减速直齿锥齿轮传动,大齿轮所受三个分力的大小分别为:2360N,272N,816N,试分别指出:F t2=_________N,F a2=___________N,F r2=_________N。
12、开式齿轮传动的主要失效形式是:_________和_________。
二、判断题1、带传动和渐开线齿轮传动都能实现准确的传动比传动。
()2、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应该增加齿数。
()3、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。
()4、一对齿轮啮合时,其大、小齿轮的接触应力是相等的;而其许用接触应力是不相等的;小齿轮与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的。
()5、为提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度应:在分度圆直径不变条件下增大模数。
()6、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应:增加齿数。
高职《机械设计基础》齿轮系作业含答案

第12章齿轮系传动。
已知轮1的转速n 1=1 000 r/min ,试求轮4的转速及转动方向。
学号:班级: 姓名:1、写出题图1中⑷[严3,⑷H 之间的关系,设已知各个齿轮的齿数。
(a)rTr1 3尸22、如图2所示的轮系中,设已知Z 1= 16,Z 2= 32,Z 2'=20, Z 3=4O , Z 3' = 2,Z 4=4O ,均为标准齿轮 n 13.图3所示的轮系中,已知 z i =100,Z 2=101,Z 2' = 100,Z 3=99,均为标准齿轮传动。
试求i Hi。
4.图10-6所示的轮系中,已知 Z 1= 40, Z 2=40, Z 3= 40,均为标准齿轮传动。
试求I -H 13。
27100) 2(101)€1_H 1岡11# J 3\Z實1图45.在图5所示的齿轮系中, 已知 z i =20, Z 2= 40, Z 2'= 20, z 3= 30, Z 4=60,均为标准齿轮传动。
6.图6示为锥齿轮组成的周转轮系。
已知Z 1=Z 2=17,Z 2, =3O ,Z 3=45,若1轮转速n 1=200r/min , 试求系杆转速n H 。
-1 ・3t L_2 f■ !(1-2)T (2-3)T (3 -4)(2)传动比:(3)根据已知条件计算:n 4=n i /i= 1000/80=12.5 r/min轮4的转向如图所示应该逆时针转动。
(1_2)T (2,-3)因为:其■”号表示轮1与轮3在反转机构中的转向相反。
由图可知该轮系为一平行轴定轴轮系与简单行星轮系组成的组合轮系,其中 行星轮系:2’— 一 4- H1.解: (a )、・Hi13«1 -«3(b )、 ・Hi13牡一叭 =(-1)2(C )、・H113时1 -时32. 解: (1)传递路线为:Z 3乙Z 3乙乙'Z 3 乙Z 2齿轮系答案乙'定轴轮系: 1-2ijnZ 2 Z 3 Z 4 n 4Z i Z 2 Z 316x20x23. 解: (1)传递路线为:H.Hn 1 in 1 — ri H Z 2Z 3 Hn 3n 3 -n HZ 1 Z 2所以:n 1- nHZ 2Z 3 i 1H i H1-nHZ 1Z 2 n 1 n H n Hn 1i 1HZ 2Z 3=10000101 X 99 100X10010000・Hi13Hn 1 n 1 -n H Z 2 Z 3 Z 3 H n 3n 3 -n H乙Z 2Z 15.解:(1 )分析轮系(2)分析轮系中各轮之间的内在关系,由图中可知: n4=0. n2=n2' (3)分别计算各轮系传动比定轴齿轮系:由式(10-1 )得i i 2 亠(-2n2 Zi(1)n i =-2n2 行星齿轮系・HI24式(1 )、Z4Z3Hn4 “4 -n H Z3 Z2 *一60 —320(2) (2)联立求解联立(1 )、(2)式,代入n4=0, n2=n2 得n2 T H C=-3n1=-2n2所以i1H =n H -2n2n2=—86.解:(1 )•判定轮系类型,确定传动比计算式轮系类型一因在一轮系运转时,齿轮2和2'的轴线相对于机架的位置不固定,且齿轮固定不转动,故为行星轮系;传动比公式一系杆转速n H须通过行星轮系的转化轮系(假想定轴轮系)传动比公式求得。
完整版机械设计 机械传动部分习题答案

机械设计-机械传动部分习题答案、填空:1、 齿轮齿面失效形式有 齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形;2、 斜齿圆柱齿轮传动其两传动轴的位置相互 平行。
直齿圆锥齿轮传动其两传动轴的位置 相互垂直 。
10、 我国规定齿轮标准压力角为 11、 在相同张紧力条件下, V 带传动的承载能力比平带传动的承载能力 大。
12、 普通V 带传动的主要失效形式有:带在小带轮 上打滑和带发生 疲劳断裂破坏。
13、 V 带传动工作时,传动带受有 拉应力、离心应力和 弯曲 应力、三种应力叠加后, 最大应力发生在紧边绕入 小带轮 处。
14当带有打滑趋势时,带传动的有效拉力达到 包角 、摩擦因数、张紧力和 带速 15.带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而 的增大而 增大 ,随带速的增加而_16. 带内产生的瞬时最大应力由紧边拉应力 和 小带轮处弯曲应力两种应力组成。
17. 在正常情况下,弹性滑动只发生在带 离开主、从动轮时的那一部分接触弧上。
18. 在设计V 带传动时,为了提高 V 带的寿命,宜选取 主大 的小带轮直径。
19. 常见的带传动的张紧装置有定期张紧装置;自动张紧装置;采用张紧轮的张紧装置 等几种。
20. 在带传动中,弹性滑动是 不可 避免的,打滑是 可以 避免的。
21.带传动工作时,若主动轮的圆周速度为 V 1,从动轮的圆周速度为V 2,带的线速度为V ,则它们的关系为 v 1 _______ V , v 2 ______ V 。
22. V 带传动是靠带与带轮接触面间的摩擦 力工作的。
V 带的工作面是 两侧 面。
23. 当中心距不能调节时,可采用张紧轮将带张紧, 张紧轮一般应放在 松边 的内侧, 这样可以使带只受 单向 弯曲。
为避免过分影响 小 带轮上的包角,张紧轮应尽量靠近 大_带轮。
24. V 带传动比不恒定主要是由于存在弹性滑动 _______ 。
25. V 带传动限制带速 V V 25〜30 m / s 的目的是为了 避免v 过大,使离心力过大,而 v 过小,使受力增大,造成带根数过多 ____________ ; 限制带在小带轮上的包角1> 120 °的目的是 增大摩擦力,提高承载能力 _________ 。
齿轮传动习题集+答案

齿轮传动例1 二级圆柱齿轮减速器,其中一级为直齿轮,另一级为斜齿轮。
试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级?为什么?若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器,锥齿轮传动应置于高速级还是低速级?为什么?答:在二级圆柱齿轮传动中,斜齿轮传动放在高速级,直齿轮传动放在低速级。
其原因有三点:1)斜齿轮传动工作平稳,在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度,更适于高速。
2)将工作平稳的传动放在高速级,对下级的影响较小。
如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级,则斜齿轮传动也不会平稳。
3)斜齿轮传动有轴向力,放在高速级轴向力较小,因为高速级的转矩较小。
由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器,一般应将锥齿轮传动放在高速级。
其原因是:低速级的转矩较大,齿轮的尺寸和模数较大。
当锥齿轮的锥距R 和模数m 大时,加工困难,制造成本提高。
例3 一对闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:z 1= 25,z 2 = 75,m = 3 mm ,d φ= 1,小齿轮的转速 n =970 r/min 。
主从动轮的][H σ 1 = 690 MPa ,][H σ 2 = 600 MPa ,载荷系数K = 1.6, 节点区域系数Z H = 2.5,材料弹性系数Z E = 189.8 MPa ,重合度系数εZ =0.9,是按接触疲劳强度,求该齿轮传动传递的功率。
提示:接触疲劳强度校核公式为][ )1(2211H H E H ubd u KT Z Z Z σσε≤+=解:由已知条件:u = z 2 / z 1 = 75/25 = 3 d 1 = m z 1 = 3×25 = 75 mm b =φd d 1 = 1×75 = 75 mm因为大齿轮的许用接触应力较低,故按大齿轮计算承载能力:)1(2][21221+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=u K u bd ZZ Z T E H H εσ )13(6.12375759.08.1895.260022+⨯⨯⨯⨯⋅⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯== 195182 Nmm = 195.182 Nm 齿轮传动所能传递的功率为:=⨯⨯=⋅=30970182.1953011ππn T P 19826 W = 19.826 kW例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器,高速级:mn=2 mm ,z 1=22,z 2 =95,︒=20n α,a =120,齿轮1为右旋;低速级:mn= 3 mm ,z 3 =25,z 4=79,︒=20n α,a =160。
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2) 低速级螺旋角 应取多大数值才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。
【解】
(1)由于中间轴上两齿轮分别为主动和从动轮,且旋转方向相同,因此为使轴向力方向相反,必须使齿轮3的螺旋方向与齿轮2的相同。齿轮2为左旋,故齿轮3必须左旋,齿轮4右旋。
①确定接触强度载荷系数
②确定接触强度许用应力:
查教材图10-21(e)得
查教材图10-19中曲线2得
取安全系数
③确定弹性影响系数:据教材表10-6查得
④确定区域载荷系数:据教材图10-30查得
⑤校核接触强度
满足接触强度要求,以上所选参数合适。
4、齿轮传动设计时,为何小齿轮的齿宽应比大齿轮的齿宽大5~10 mm?
【答】
将小齿轮的齿宽在圆整值的基础上人为地加宽5~10mm,以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的工作载荷。
5、试分析图示斜齿圆柱齿轮所受的力(用受力图表示出各力的作用位置和方向)。
【解】
题5图
6、设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示,问:
齿轮传动
1、齿轮传动常见的失效形式有哪些?简要说明闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计准则。
【答】
齿轮传动常见的失效形式有以下几种:(1)轮齿折断;(2)齿面点蚀;(3)齿面磨损;(4)齿面胶合;(5)塑性变形。
闭式硬齿面的设计以保证齿根弯曲疲劳强度为主;闭式软齿面的设计通常以保证齿面接触疲劳强度为主;开式齿轮传动的设计目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
【解】
1)选择齿轮的材料和精度等级
根据教材表10-1选大小齿轮材料均为20CrMnTi渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取62HRC,大齿轮齿面硬度取走8HRC,芯部达300HBS。选精度等级为6级。
2)按齿根弯曲疲劳强度设计
①小齿轮传递的转矩
②初选载荷系数:
③确定齿宽系数:小齿轮作悬臂布置,据教材表10-7选取
1)齿轮B为惰轮(中间轮),齿轮A为主动轮,齿轮C为从动轮,设 ;
2)齿轮B为主动,齿轮A和齿轮C均为从动,设 。
【解】
1)齿轮A为主动轮时,齿轮B为惰轮。当齿轮B与主动轮A啮合时,工作齿面是一侧,当与从动轮C啮合时,工作齿面是另一侧。对于一个轮齿来讲,工作时双齿面受载,故弯曲应力是对称循环,而接触应力则仍然是脉动循环。
取标准值 。
⑩验算载荷系数:
小齿轮的分度圆直径
齿轮的圆பைடு நூலகம்速度
由教材图10-8查得:
假设 ,由教材图10-3查得
齿宽
齿宽与齿高比
由教材表10-4查得 ,由教材图10-13查得
弯曲强度载荷系数
修正模数:
因此取标准值 合适。
确定螺旋角:
中心距
圆整中心距 后,螺旋角
斜齿轮的相关参数
对齿宽圆整:
3)齿面接触强度校核
2、简要分析说明齿轮轮齿修缘和做成鼓形齿的目的。
【答】
齿轮轮齿修缘是为了减小齿轮传动过程中由于各种原因引起的动载荷。做成鼓形是为了改善载荷沿接触线分布不均的程度。
3、软齿面齿轮传动设计时,为何小齿轮的齿面硬度应比大齿轮的齿面硬度大30~50 HBS?
【答】
金属制的软齿面齿轮配对的两轮齿中,小齿轮齿根强度较弱,且小齿轮的应力循环次数较多,当大小齿轮有较大硬度差时,较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用,可提高大齿轮的接触疲劳强度。所以要求小齿轮齿面硬度比大齿轮大30~50HBS。
(2)使中间轴上轮2和轮3的轴向力互相完全抵消,需要满足 。
因齿轮2和齿轮3传递的转矩相同 ,且
整理后可得
因此
7、如图所示的齿轮传动,齿轮A、B和C的材料都是中碳钢调质,其硬度:齿轮A为240 HBS,齿轮B为260 HBS,齿轮C为220 HBS,试确定齿轮B的许用接触应力 和许用弯曲应力 。假定:
取
查教材图10-21(d)得接触疲劳强度极限应力为
查教材图10-20(c)得
则弯曲疲劳极限应力
接触疲劳强度许用应力为
弯曲疲劳强度许用应力为
2)齿轮B为主动轮时,A和C同为从动轮,齿轮B推动齿轮A和C的工作齿面为同一侧齿面,故弯曲应力和接触应力均为脉动循环。仍取
接触疲劳强度极限 ;弯曲疲劳极限应力
则许用应力分别为:
8、对于做双向传动的齿轮来说,它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性?在做强度计算时应怎样考虑?
【答】
齿面接触应力是脉动循环,齿根弯曲应力是对称循环。
在作弯曲强度计算时应将图中查出的极限应力值乘以0.7。
9、设计小型航空发动机中的一对斜齿圆柱齿轮传动。已知 , , , ,寿命 ,小齿轮作悬臂布置,使用系数 。
④初选螺旋角:
⑤计算斜齿轮的当量齿数:
⑥确定齿形系数和应力集中系数:
查教材表10-5得
⑦确定斜齿轮端面重合度:
查教材图10-26得
⑧确定弯曲强度许用应力:
循环次数
由教材图10-18查得
取安全系数
由教材图10-20(d)得
按对称循环变应力确定许用弯曲应力为
⑨由弯曲强度计算齿轮的模数:
因 ,将齿轮1的参数代入设计公式中得