机械设计习题 第十章
⑶画出轴Ⅱ上齿轮2、3所受各力的方向；
2．不相同。小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30~50HBS。当小齿轮与大齿轮具有较大的硬度差且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳强度。
3．当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低，形成油膜条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿齿轮传动，通常只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，所以点蚀首先发生在靠近节线的齿根一侧。
A．20CrMnTi B．40Cr C．45#钢
19．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．齿面胶合B．齿面磨损C．轮齿疲劳折断
20．齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。
A．齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿B．齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿
C．齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火
⑷若使Ⅱ轴上的轴承不受轴向力，则齿轮３的螺旋角β３＝？（忽略摩擦损失）。
一、选择题：
1．C2．A3．B4．D 5．C 6．C7．C 8．A 9．C 10．C11．B12．A13．C 14．B15．B16．C17．B18．B19．A20．B21．A22．A
二、简答题：
1．在轮齿间有润滑油存在，可使接触面变大，降低了接触应力，这样可延迟点蚀的发生，润滑油粘度越大越好，但是裂纹一旦产生以后，润滑油进入裂纹中，以后被与之相啮合的齿轮封住，会在裂纹中形成高压，将金属薄片崩掉，这就会加速点蚀的产生与扩展。
7．锥齿轮应置于高速级，因为当传递功率一定时，低速级的转矩大，则齿轮的尺寸和模数也大，而锥齿轮的锥距和模数大时，加工困难，加工成本大为提高。
三、综合题：
1．解： ∵「Fa2」＝「Fa3」 即 Ft2tanβ2＝Ft3tanβ3∴tanβ3＝Ft2/ Ft3tanβ2
又∵TⅡ＝Ft2d2/2＝Ft3d3/2,
A．直齿圆锥齿轮B．斜齿圆锥齿轮C．直齿圆柱齿轮
10．在下列措施中不利于提高轮齿抗疲劳折断能力。
A．减轻加工损伤 B．表面强化处理 C．减小齿根过渡曲线半径
11．对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。
A．齿面要硬，齿芯要韧 B．齿面要硬，齿芯要脆 C．齿面要软，齿芯要韧
12．灰铸铁齿轮常用于的场合。
A．低速、无冲击和大尺寸 B．高速、有较大冲击 C．有较大冲击、较小尺寸
∴tanβ3＝d3/d2tanβ2
sinβ3＝mn3Z3/mn2Z2sinβ2＝（5×21/3×57）×sin140＝0.14855 ∴ β3＝8032＇34＇＇
2．
3．解：⑴、⑵、⑶ 题解已示于图中；
⑷若使Ⅱ轴上的轴承不受轴向力，则要求「Fa2」＝「Fa3」。
∴tanδ1＝1/u＝ z1/z2＝20/40＝0.5 ∴ δ＝ 26033＇54＇＇
21．齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是。
A．45钢B．ZG340—640 C．20CrMnTi
22．齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。
A．跑合阶段B．稳定性磨损阶段C．剧烈磨损阶段
二、简答题：
1．试分析润滑油的存在对齿轮齿面点蚀的形成与扩展有何影响？
2．软齿面齿轮传动中，两配对齿轮的齿面硬度是否相同？为什么
3．点蚀为什么首先发生在靠近节线的齿根一侧？
4．为了提高齿轮轮齿的抗折断能力，可采取哪些措施？
5．齿轮传动的失效形式有哪些？开式、闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？
6．两级圆柱齿轮传动中,若一级为斜齿轮,另一级为直齿轮,试问斜齿圆柱齿轮应置于高速级还是低速级?为什么?
7．若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成的两级齿轮传动,锥齿轮应置于高速级还是低速级?为什么?
13．对于重要的齿轮传动，可将齿轮齿顶进行修缘，其目的是。
A．减小齿间载荷分配不均 B．减小齿向载荷分布不均 C．减小附加动载荷
14．标准直齿圆柱齿轮的齿形系数取决于。
A．模数 B．齿数 C．齿宽系数
15．一减速齿轮传动，主动轮1用45#钢调质，从动轮2用45#钢正火。则它们的齿面接触应力关系是。
A．σH1＜σH2B．σH1＝σH2C．σH1＞σH2
Fa3＝Ft3tanβ＝(T1cosβtanβ)/15＝T1sinβ/15
∴(T1tanаcosδ1)/17＝T1sinβ/15
sinβ＝(15 tanаcosδ1)/17＝15/17×tan200cos26033＇54＇＇＝0.28725 ∴ β３＝16041＇35＇＇
16．一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料与热处理硬度均相同，Z1＜Z2，则它们的齿根弯曲应力。
A．σF1＜σF2B．σF1＝σF2C．σF1＞σF2
17．直齿圆锥齿轮的标准模数是。
A．小端模数B．大端端面模数C．齿宽中点平均模数
18．已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火、磨齿，则该齿轮的材料是。
三、综合题：
1．图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,已知：齿轮１的螺旋线方向和轴Ⅲ的转向,齿轮２的参数：mn=3mmZ2＝57,β2＝140齿轮３的参数：mn＝5mmZ3＝21。
求：若使Ⅱ轴的轴承不受轴向力，则齿轮３的螺旋角β３＝？
2．如:图示二级闭式圆锥——斜齿圆柱齿轮减速器，试判断出其中各齿轮的转向与旋向，并画出Ⅱ轴上齿轮2、3所受力的方向（包括Fa、Ft、Fr、）。
一、选择题：
1．一般开式齿轮传动的主要失效形失是。
A．齿面胶合 B.齿面疲劳点蚀 C.齿面磨损或轮齿疲劳折断
2．对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。
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
3．为了降低齿轮传动中的齿向载荷分布不均的程度，可以。
A．齿轮齿顶进行修缘 B．将轮齿作鼓形修整 C．降低支承刚度
4．①用增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；
②增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；
③采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；
④采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。
5．①轮齿折断②齿面点蚀③齿面磨损④齿面胶合⑤齿面塑性变形
开式齿轮传动的主要失效形式：齿面磨损或轮齿折断；
A.Ysa1＞Ysa2B.Ysa1＝Ysa2C.Ysa1＜Ysa2
7．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀破坏，通常先发生在。
A．靠近节线的齿顶部分B．靠齿根处C．靠近节线的齿根部分
8．一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。
A． 齿面点蚀B． 齿面胶合 C． 齿面磨损
9．机床主轴箱中的变速滑移齿轮应选用（ ）。
4．．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，应使。
A.两者硬度相等 B.小齿轮采用硬齿面,大齿轮采用软齿面
C.大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度
5．轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与无关。
A.齿数Z1B.变位系数X C.模数m
6．两个标准直齿圆柱齿轮，齿数Z1＜Z2，则它们的应力校正系数的关系是。
闭式齿轮传动的主要失效形式：齿面点蚀，齿面胶合，齿面塑性变形。
6．在两级圆柱齿轮传动中,斜齿圆柱齿轮应置于高速级,因为高速级的转速高,用斜齿圆柱齿轮传动工作平稳,在精度等级相同时,允许传动的圆周速度较高；在忽略摩擦阻力影响时，高速级小齿轮的转矩是低速级小齿轮的转矩的1/i (i为
高速级的传动比），其轴向力小。
∵ dm1＝(1－0.5ψR)d1＝(1－0.5×0.3)mz1＝0.85×2×20＝34 mm
∴ Ft1＝2T1/ dm1＝T1/17 Fa2＝Fr1＝Ft1tanаcosδ1＝(T1tanаcosδ1)/17
∵Ft3＝2T2/d3＝2iT1/ d3＝(2×2T1)/(3×20/cosβ)＝T1cosβ/15
机械课后习题答案第10章习题及解答
第10章 习题及解答10.1 答：根据所承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴三类。
转轴：既承受转矩又承受弯矩，如减速箱中各轴、机床主轴等；传动轴：主要承受转矩，不承受或承受很小的弯矩， 如汽车的传动轴、螺旋浆轴等；心轴：只承受弯矩而不承受转矩，如自行车轮轴、火车轮轴、滑轮轴等。
10.2 答：转轴所受弯曲应力通常是对称循环变应力。
转轴所受扭转应力则常常不是对称循环变应力，有可能是静应力、脉动循环变应力或对称循环变应力，根据实际受力状况判断。
10.3 答：轴的常用材料有碳素钢、合金钢、铸钢和球墨铸铁。
按轴的工作场合、受载情况、 使用状况和制造成本等选用材料。
10.4 答：从公式[]33362.01055.9n p C n p d ≥⨯≥τ可以看出，在采用相同材料并忽略功率损耗的条件下，轴的最小直径与转速成反比，低速轴的转速远远要小于高速轴的转速，故低速轴的直径要比高速轴粗很多。
10.5 答：因为开始设计时，支承的距离、受力大小、方向及作用位置均属未知。
10.6 答：轴的结构设计任务是在满足强度和刚度要求的基础上，确定轴的合理结构和全部 几何尺寸。
轴的结构设计应满足的要求是：轴及安装轴上的零件要有确定的工作位置；轴上零件要便于装拆、定位和调整；轴的结构不仅要有良好的工艺性，而且有利于提高轴的强度、刚度以及节省材料，减轻重量。
10.7 答：轴上零件周向固定方式有：1） 键：广泛采用；2） 花键：用于传递载荷大、高速、对中性好、导向性好、对轴的削弱程度小等场合；3） 过盈配合：用于对中性好、承受冲击载荷等场合。
轴上零件周向固定方式有：1） 轴肩：可承受大的轴向力，结构简单、可靠；2） 轴环：可承受大的轴向力，结构简单、可靠；3） 套筒：可承受较大的轴向力，用于相邻两零件之间距离较短、转速较低的场合；4） 圆螺母：可承受较大的轴向力，用于便于零件装拆、轴的强度要求不高的场合；5） 轴端挡圈：可承受较大的轴向力，用于轴端；6） 弹性挡圈：只能承受较小的轴向力，用于不太重要场合；7） 圆锥面：通常与轴端挡圈或圆螺母联合使用，用于高速、受冲击载荷等场合。
机械设计第十章作业答案
分析题1、2、1、设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知电机型号为Y132M-4，其功率为P1＝7.5kw，转速n1＝1450rpm，z1＝26，z2＝54，寿命L h＝12000h，小齿轮轴通过联轴器直接和电机相连，相对其轴的支撑为不对称布置，并画出大、小齿轮的零件图（小齿轮和大齿轮的孔径分别为25mm和42mm）。
解一、采用直齿圆柱齿轮传动一、选定齿轮类型、精度等级、材料和热处理齿轮为直齿轮，精度为7级，由表10－1选定：小齿轮材料为40Cr ，调质处理，硬度为241－286HBS ，取260HBS ；大齿轮为45号钢，调质处理，硬度为217－255HBS ，取230HBS 。
二、按齿面接触疲劳强度设计1、由公式：3211)][(132.2H E d t Z u u KT d σφ+≥ 1）载荷系数初选K t ＝1.32）计算小齿轮的转矩Nmm n P T 45161109.414505.71055.91055.9⨯=⨯⨯=⨯= 3）由表10－7选取齿宽系数1=d φ4）由表10－6查得材料的弹性影响系数218189MPa .Z E =5）由图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa H 600lim =σ，大齿轮的接触疲劳强度为MPa H 550lim =σ6）由式10－13计算应力循环次数91110044.112000114506060⨯=⨯⨯⨯==h jL n N 07.2265412===z z u ，89121004.507.210044.1⨯=⨯==u N N 7）由图10－19取接触疲劳寿命KHN1＝0.96，KHN2＝0.968）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数取S ＝1，由式10－12得MPa S K H HN H 576160096.0][1lim 11=⨯==σσ MPa S K H HN H 539155096.0][2lim 22=⨯==σσ 待入较小的MPa H 539][2=σ得：mm Z u u KT d H E d t 814.52)5398.189(07.2107.211094.43.132.2)][(132.23293211=+⨯⨯=+≥σφ2、计算圆周速度s m n d v t /41000601450814.5210006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ3、计算齿宽bmm d b t d 814.52814.5211=⨯==φ4、计算齿宽与齿高之比模数mm z d m t t 031.226814.5211=== 齿高mm m h t 57.4031.225.225.2=⨯==齿宽与齿高之比56.1157.4814.52==h b 5、计算载荷系数1）根据v ＝4m/s 、7级精度，由图10－8查得动载荷系数K v ＝1.13，直齿轮1==ααF H K K 。
机械设计 吴克坚版第10章习题-部分答案(1)
习题答案：P242 10-210-1试述蜗杆左右手定则的用途，并判断图示中未指出的蜗杆、蜗轮的转向及齿的螺旋线方向10-2 画出图示的各蜗轮的受力方向10-3 图示一手动其中装置，已知手柄半径200R mm =；卷筒直径200D mm =；蜗杆传动的模数5m =,12q =,11z =,250z =，摩擦系数0.14v f =，手柄上的作用力为200N 。
如强度无问题，求：1）图示1n 转向为重量Q F 举升方向，问蜗杆及蜗轮的螺旋线方向；2）能提升的重量Q F 是多少？3）提升后松开手后重物能否自行下降？4）求出作用在蜗轮上三个分力的大小，并标出方向；5）重物缓慢下降时，各分力方向有无变化？答：1）右旋，如图所示2） tan 0.0832737%;tan()0.2259v ληλϕ===+ arctan 7.970.139;arctan 4.760.083v v f z qϕλ=== ===D D 其中 1221;22200200500.37;74002200Q Q T F R D FRi T F F N D T T i ηη=⋅××××=⋅⇒====⋅⋅ 3）因为v λϕ< ，所以自锁，重物不能自由下降。
4）三个分力的大小分别为：2212212110222/2227400200/2=59205502222002001333.3512tan 5920tan 202154.7Q t a a t r t F D T F F N d m z T F R F F N d m q F F Nα⋅⋅××====⋅×⋅⋅××=====⋅×==×=5）重物缓慢下降时，力的方向不变。
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。
机械设计习题-第十章Word版
4．①用增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；
②增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；
二、简答题：
1．在轮齿间有润滑油存在，可使接触面变大，降低了接触应力，这样可延迟点蚀的发生，润滑油粘度越大越好，但是裂纹一旦产生以后，润滑油进入裂纹中，以后被与之相啮合的齿轮封住，会在裂纹中形成高压，将金属薄片崩掉，这就会加速点蚀的产生与扩展。
2．不相同。小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30~50HBS。当小齿轮与大齿轮具有较大的硬度差且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳强度。
A．20CrMnTi B．40Cr C．45#钢
19．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．齿面胶合 B．齿面磨损 C．轮齿疲劳折断
20．齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。
A．齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B．齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿
C．齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火
三、综合题：
1．图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,已知：齿轮１的螺旋线方向和轴Ⅲ的转向,齿轮２的参数： mn=3mmZ2＝57,β2＝140齿轮３的参数：mn＝5mmZ3＝21。
求：若使Ⅱ轴的轴承不受轴向力，则齿轮３的螺旋角β３＝？
2．如:图示二级闭式圆锥——斜齿圆柱齿轮减速器，试判断出其中各齿轮的转向与旋向，并画出Ⅱ轴上齿轮2、3所受力的方向（包括Fa、Ft、Fr、）。
⑷若使Ⅱ轴上的轴承不受轴． C 2． A 3． B 4． D 5． C 6． C 7． C 8． A 9． C 10． C 11．B 12．A 13． C 14． B 15． B 16． C 17． B 18． B 19． A 20．B 21． A 22． A
机械原理第十章考习题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版机械原理第十章习题一、单项选择题1.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆2.计算蜗杆传动的传动比时，公式( )是错误的。
A. i=ω1/ω2B. i=n1/n2C. i=d2/d1D. i=Z2/Z13.在安装标准直齿轮时若中心距大于标准中心距，则将使( )A.重合度变大B.定角速比无法保证C.啮合角变大D.节圆压力角变小4. 单个渐开线齿轮（）A．分度圆等于节圆B．分度圆小于节圆C．分度圆大于节圆D．没有节圆5. 蜗轮的螺旋角β与蜗杆（）A．分度圆处的导程角γ大小相等，方向相反B．B．分度圆处的导程角γ大小相等，方向相同C．齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相反D.齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相同6.为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化，规定（）为标准值。
A.蜗轮齿数B.蜗轮分度圆直径C.蜗杆头数D.蜗杆分度圆直径7. 渐开线齿轮的齿根圆（）A．总是小于基圆 B．总是等于基圆C．总是大于基圆 D．有时小于基圆，有时大于基圆8. 为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（）A．蜗杆传动B．斜齿圆柱齿轮传动C．直齿锥齿轮传动D．直齿圆柱齿轮传动9. 一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（）其分度圆压力角。
A.大于B.等于C.小于D.可能等于也可能大于10.用齿条刀具加工渐开线齿轮时，判断被加工齿轮产生根切的依据是（）。
A.刀具的齿顶线通过啮合极限点N1B.刀具的齿顶线超过啮合极限点N1C.刀具的中线超过啮合极限点N1D.刀具的中线不超过啮合极限点N111.在设计计算单个渐开线齿轮的几何尺寸时的基准圆是（）A.基圆B.齿根圆C.分度圆D.齿顶圆12. 一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的( )均为标准值。
A．法面模数、分度圆上的法面压力角B．端面模数、分度圆上的端面压力角C．端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角D．法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角13. 常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是( )A.直齿圆柱齿轮B.直齿圆锥齿轮C.斜齿圆锥齿轮D.蜗轮蜗杆14.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其传动比仍保持不变的原因是（）A．压力角不变B．啮合角不变 C．节圆半径不变D．基圆半径不变15．渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）A．齿数较少时B．模数较小时C．模数较大时D．齿数较多时16．标准直齿圆锥齿轮的标准模数是（）A．大端模数B．小端模数C．平均模数D．求出平均模数后圆整所得的模数17.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆18.在安装标准直齿轮时若中心距大于标准中心距，则将使( )A.重合度变大B.定角速比无法保证C.啮合角变大D.节圆压力角变小19.单个渐开线齿轮（）A．分度圆等于节圆B．分度圆小于节圆C．分度圆大于节圆D．没有节圆20.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是( )A.直齿圆柱齿轮B.直齿圆锥齿轮C.斜齿圆锥齿轮D.蜗轮蜗杆二、填空题1. 为了不产生过大的轴向力，在斜齿轮的基本参数中，___________不宜过大。
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_____。
机械设计第10章作业
LБайду номын сангаас
l
Do:螺栓孔的直径（查手册） [σp] 螺栓或孔壁材料的许用挤压应力 δ≥1.25d0 [τ]=σs/2.5
10-10 钢制液压油缸的油压 p=3MPa，内径D=160mm，为 保证气密性要求，螺柱间距 l 不得大于4.5倍螺柱大径，取螺 柱力学性能等级为5.8级 试计算此油缸的螺柱联接和螺 柱分布圆直径。
[10-8]图示凸缘联轴器，允许传 递的最大转矩Ｔ为630Nm (静载荷)，材料为HT250。联 轴器用4个M12铰制孔用螺栓 联成一体，取力学性能等级 为8.8级，①试选取合宜的螺 栓长度并写出标记②校核其 剪切和挤压强度。
10章 作业答案
84 Φ130
F m
2 π d0 4
[ ]
F p [ p ] d 0
10-14试为题10-8中的联轴器选择 平键并验算键联接的强度。
84
Φ130
解：键 16×80 GB/T 1096
σp
4T [σ p ] dhl
4T p [ p] dhl
(10-8图示凸缘联轴器，允许传 递的最大转矩Ｔ为630Nm (静载荷)，材料为HT250。联 轴器用4个M12铰制孔用螺栓 联成一体，取力学性能等级 为8.8级。)
机械设计第十章习题答案
机械设计第十章习题答案10-1试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示的里的作用位置及方向）。
解：受力图如下：注：斜齿轮各个受力方向1.径向力指向各自的轴心；2.轴向力的方向按主动轮螺旋线方向和转向，右旋用右手，左旋用左手，四肢弯曲方向与主动轮转向一致，拇指即为主动轮轴向力方向；3.圆周力的方向在主动轮上，与运动方向相反；从动轮上，与运动方向相同。
10-6设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知1=7.5kW，1=1450r/min，1=26，2=54，寿命=12000h，小齿轮相对其轴承的支撑为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。
解：1.选择齿轮类型、精度等级、材料（1）选用直齿圆柱齿轮传动（2）铣床为工作母机，速度不高，故选用6级精度（GB10095-88）（3）材料选择由表10-1选择小齿轮材料为20CrMnTi（渗碳后淬火），60HRC，大齿轮材料为40Cr（调质后表面淬火），53HRC2.按齿面接触强度设计1≥321·+12·（（1）确定公式中的各计算值1）试选载荷系数=1.4 2）计算小齿轮传递的力矩1=9.55某106某7.5145011=9.55某106某=49396.55N·mm3）小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取=0.94）由表10-5查得材料的弹性影响系数=189.85）确定区域系数=2.56）计算接触疲劳强度用重合度系数1=arco[29.241°2=arco[25.024°==26某tan29.241°tan20°+54某tan20.024°tan20°21tantan′+2tantan′22co2+21co1+2]=arco26co20°26+2某1=]=arco54co20°54+2某1==1.694=7）齿数比u=2143=41.6943=0.877=2.088）计算接触疲劳许用应力由小齿轮20CrMnTi，渗碳后淬火，得1=1300MPa由大齿轮40Cr，调质后淬火，得2=1300MPa9）计算应力循环次数1,21=601j=60某1450某1某12000=1.044某109 2==5.02某10810）确定接触疲劳寿命系数由图10-23，查表得：1=0.95，2=0.9511）计算接触疲劳许用应力取失效概率1%，安全系数S=1[]1=1368.42MPa []2=1368.42MPa得[]=1368.42MPa（2）计算1≥=331lim1=0.95某1300=2lim2=0.95某1300=21·+1·2某1.4某49396.550.8某2.08+12.08某(2.5某189.8某0.87921368.42=28.71mm圆周速度v=m/（3）计算齿宽bb=某1=0.8某28.71=22.97mm（4）计算齿宽和吃高比1160某1000=某28.71某145060某1000=2.18=11=28.7126=1.10齿宽h=2.25=2.48mm因而=9.26（5）计算载荷系数1）使用系数=1.252）动载系数由v=2.18m/，6级精度，取=1.043）齿间载荷分配系数直齿轮及修行齿轮，取=1，=14）齿向载荷分布系数由=0.8，硬齿面，非对称布置，6级精度，b=22,97mm，线性插值得=1.284，由=9.26，=1.284得=1.26载荷系数K==1.25某1.04某1某1.284=1.67（6）按实际载荷系数算得分度圆直径1=1=28.71某=1.4331.6730.45mm（7）计算模数mm==1.17mm3.按齿根弯曲强度设计由弯曲疲劳强度的计算公式m≥321·（1）确定公式各变量的值1）由小齿轮：渗碳淬火钢1=850MPa由大齿轮：调制后表面淬火2=720MPa2）取弯曲疲劳寿命系数1=0.91,2=0.933）计算弯曲许用应力取安全系数S=1.4，由[]=得[]1=MPa11=0.91某8501.4=552.5[]2=MPa4）计算[]22=0.93某7201.4=478.29由图10-17，10-18查取齿形系数得1=2.60，1=1.5950.008218 1.26=1.6380.6932=2.296，2=1.71211[]1=0.007505922[]2=0.008128可见大齿轮的数值大一些，取较大值5）计算载荷系数K==1.25某1.04某1某6）计算弯曲疲劳强度重合度系数由10-5得=0.25+0.75 =0.25+0.751.694=2）试算模数3≥21·=32某1.638某49396.55某0.6390.8某26某0.008128=1.194mm（4.结果分析和选择对比两种计算方法，可以看出齿根弯曲疲劳强度m≥1.194mm及按齿面接触算得的模数m≥1.17，故可取m≥1.194mm，将模数标准化圆整，取m=2mm5.几何尺寸计算（1）分度圆直径1=m1=2某26=52mm2=m2=2某54=108mm（2）计算中心距a=1+22=80mm（3）计算齿宽b=某1=0.8某52=41.6mm取1=50mm，2=45mm6.机构图略10-7某齿轮减速器采用斜齿圆柱齿轮传动，已知1=750r/min，两齿轮齿数为1=24，2=108，β=9°22′，=6mm，b=160mm，8级精度，小齿轮材料为38SiMnMo（调质），大齿轮材料为45钢（调质），寿命20年（设每年300工作日），每日两班制，小齿轮相对其轴的支撑为对称布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。
机械设计基础习题解答第10章
第10章
10.1 简述蜗杆传动的特点。
答：1. 传动比大，结构紧凑。
2. 传动平稳，无噪音。
3. 具有自锁性。
4．蜗杆传动效率低。
5. 发热量大，齿面容易磨损，成本高。
10.2 蜗杆传动的传动比等于蜗轮与蜗杆分度圆直径之比吗？
答：对于减速蜗杆传动，传动比：
答：为了限制滚刀数目和有利于滚刀标准化，以降低成本。
因为切削蜗轮的滚刀不仅与蜗杆模数和压力角一样，而且其头数和分度圆直径还必须与蜗杆的头数和分度圆直径一样，即同一模数蜗轮将需要有许多把直径和头数不同滚刀。
10.4 蜗杆传动最主要失效形式是蜗轮轮齿折断吗？
答：由于蜗杆传动中的相对速度较大，效率低，发热量大，所以蜗杆传动的主要失效形式是蜗轮齿面胶合、点蚀及磨损。
10.5 蜗杆轴向力的方向与螺旋线旋向有关，与转向无关，对吗？
答：根据蜗杆的转动方向和螺旋线旋向，用左、右手定则判断。
当蜗杆的螺旋线为右旋时，则使用右手定则判断，四个手指顺着蜗杆转动方向，拇指与蜗杆轴线一致，其方向即蜗杆轴向力方向，也是蜗轮转动方向。
10.6 标出下图中未标注的蜗杆和蜗轮的旋向及转向，并标出各自的三个分力的方向。