机械设计第十章习题答案
机械设计(9.4.2)--非液体摩擦滑动轴承的计算思考题
10-4 第十章 非液体摩擦滑动轴承设计
1、非液体摩擦滑动轴承设计准则是什么？
轴承的平均压强小于材料的许用压强p<[p]；压力和速度的乘积小于许用值pv<[pv]；滑动速度小于轴瓦材料的许用滑动速度v<[v]；
2、非液体摩擦滑动轴承计算中，限定p<[p]、pv<[pv]、v<[v] 各考虑什么问题？答：p<[p]—防止轴瓦过度磨损；
pv<[pv]—限制发热量，避免胶合；
v<[v]—防止轴瓦边缘局部磨损。
3、在设计液体动压滑动轴承时，是否要进行非液体摩擦滑动轴承的计算，为什么？
要进行非液体摩擦滑动轴承的计算。
因为滑动轴承并不是在所有情况下都能够建立流体动力润滑，实际上，多数滑动轴承处于非液体摩擦状态，即在滑动表面上同时存在着干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态。
4、液体动压和静压滑动轴承在起动和停车时，摩擦状态有何差异？
液体动压滑动轴承在起动和停车时，轴颈和轴承主要是金属相接触，液体静压
滑动轴承由于是液压系统供给压力油，在起动和停车时仍然是液体摩擦状态。
5、是否所有的轴承都应设计成液体摩擦轴承？为什么？
不用，在不重要的工作场合，不能保证液体摩擦并且满足非液体摩擦滑动轴承的设计要求时可以选择非液体摩擦轴承。
《机械设计》(第八版)课后习题答案(全共页)
封面作者：PanHongliang仅供个人学习第三章机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限，取循环基数，，试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解]3-2已知材料的力学性能为，，，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解]得，即根据点，，按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σ=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
B[解] 因，，查附表3-2，插值得，查附图3-1得，将所查值代入公式，即查附图3-2，得；按精车加工工艺，查附图3-4，得，已知，则根据按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力，应力幅，试分别按①②，求出该截面的计算安全系数。
[解] 由题3-4可知（1）工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的循环特性不变公式，其计算安全系数（2）工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的平均应力不变公式，其计算安全系数第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN，载荷有较大的变动。
试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215，若用M6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为8.8，校核螺栓连接强度。
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
（1）确定M6×40的许用切应力[]由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知，查表5-10，可知（2）螺栓组受到剪力F和力矩（），设剪力F分在各个螺栓上的力为，转矩T分在各个螺栓上的分力为，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即由图可知，螺栓最大受力故M6×40的剪切强度不满足要求，不可靠。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？答：组成子系统及其功能如下：（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（2）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
（3）执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要求。
（4）控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第二章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答：静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。
2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下：（1）材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面：①力学性能②物理性能③化学性能（2）材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点：①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性（3）力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素：①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答：衡量润滑油的主要指标有：粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
机械制图习题集答案第10章
轮中间有上下两个小通孔，起 通气
作用。
（ ）尺寸 ∕8中的G表示 非螺纹密封管螺纹 ， ∕ 表示 尺寸代号 ∕ 英寸 。
（ ）件 泵盖与件 泵体属于 螺钉 联结，件 泵体与件 压紧螺母属于 螺纹 联接。
（ ）拆画件9的零件图。
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共二十二页
工作原理：尾座是
仪表车床上加工轴类零件时 作顶紧用的装置，是借助于 螺旋机构推动顶尖运动。部 件中顶尖6装在轴套2内，螺 母9用两个螺钉10与轴套固 定，螺钉23限制轴套做轴向 移动。当手轮14转动时，通 过键13使螺杆17转动，再通 过螺母的作用，是轴套2带 着顶尖6做轴向移动。当顶 尖6移动到需要位置时，再 旋转夹紧手柄7与螺杆17， 使夹紧套15、18将轴套锁紧 。 尾座靠导向定位键23嵌入床 身T形槽内，通过纵向滑动 来调整顶尖与主轴箱的距离 ，以适应不同长度的零件。 调整好后，用螺栓锁紧在床 身上。
油标
吊环螺钉
螺钉
通气塞
螺母
小盖
垫片
压制板
盖
螺栓 螺栓
螺母
=2
弹簧垫圈
锥筒
¦ µ5
壳体
序号 名 称
数量 材 料
备注
=2
齿轮减速箱
重量 比例
1：1
制图
审核
机械制图(jī xiè zhì tú)
内容(nèiróng)总结
共二十二页
（4）图中标注 的零件是指件 1 ，标注 的零件是指件 6 ，标注
的零
件是指件 1 ，标注 的零件是指件 2 。
（5）图中所注
，如果注在孔的零件图上,则写成 φ25H11 ，如果注在轴的零件图
上，则写成 φ25c11 。该配合为 基孔 制的 间隙 配合。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)10
10-1证明当升角与当量摩擦角符合时，螺纹副具有自锁性。
当时，螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于50%。
10-2解由教材表10-1、表10-2查得，粗牙，螺距，中径螺纹升角，细牙，螺距，中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁。
10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径螺纹升角普通螺纹的牙侧角，螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限，螺栓将损坏。
10-4解（1）升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率：（2）稳定上升时加于螺杆上的力矩（3）螺杆的转速螺杆的功率（4）因，该梯形螺旋副不具有自锁性，欲使工作台在载荷作用下等速下降，需制动装置。
其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限，查教材表10-6得，当控制预紧力时，取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力由题图可知，螺钉个数，取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表9-1得，拉杆材料Q275的屈服极限，取安全系数，拉杆材料的许用应力所需拉杆最小直径查教材表10-1，选用螺纹（）。
10-7解查教材表9-1得，螺栓35钢的屈服极限，查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力查教材表10-1得，的小径螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下，螺栓杆与孔壁之间无间隙，螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压；在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的，且这种联接的预紧力很小，可不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为：其中；为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数，本图中接合面数。
10-9解（1）确定螺栓的长度由教材图10-9 a）得：螺栓螺纹伸出长度螺栓螺纹预留长度查手册选取六角薄螺母GB6172-86 ，厚度为垫圈GB93-87 16，厚度为则所需螺栓长度查手册中螺栓系列长度，可取螺栓长度螺栓所需螺纹长度，取螺栓螺纹长度（2）单个螺栓所受横向载荷（3）螺栓材料的许用应力由表9-1查得被联接件HT250的强度极限查表10-6取安全系数被联接件许用挤压应力查教材表9-1得螺栓35钢的屈服极限，查表10-6得螺栓的许用剪切应力螺栓的许用挤压应力（4）校核强度查手册，六角头铰制孔用螺栓GB28-88 ，其光杆直径螺栓的剪切强度最小接触长度：挤压强度所用螺栓合适。
机械设计课后习题答案
机械设计课后习题答案第三章机械零件的强度 p45习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ1 180MPa ，取循环基数 N 0 5 106，m 9 ，试求循环次数 N 分别为7 000 、 25 000、620 000 次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
σs 260MPa ，σ1 170MPa ，Φσ 0.2 ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解 ] A '(0,170)C(260,0)得D '(283.332,283.332)，即 D '(141.67,141 .67)根据点 A '(0,170) ， C (260,0) ， D '(141.67,141.67) 按⽐例绘制该材料的极限应⼒图如下图所⽰3-4 圆轴轴肩处的尺⼨为： D=72mm ，d=62mm ，r=3mm 。
如⽤题 3-2 中的材料，设其强度极限σB=420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
D54 r 3 ［解］因D54 1.2， r 3 0.067 ，查附表 3-2，插值得σ1.88 ，查附图 3-1 得q σ0.78 ，将所查d45 d 45σσ值代⼊公式，即查附图 3-2，得εσ 0.75 ；按精车加⼯⼯艺，查附图 3-4，得βσ 0.91，已知βq 1，则根据 A 0,72.34 ,C 260,0 ,D 141.67,60.29 按⽐例绘出该零件的极限应⼒线图如下图3-5 如题 3-4 中危险截⾯上的平均应⼒σm 20MPa ，应⼒幅σa 20MPa ，试分别按① r C ②σm C ，求出该截⾯的计算安全系数 S ca 。
［解］由题 3-4可知σ-1 170MPa, σs 260MPa, Φσ 0.2,K σ 2.35（ 1） r C ⼯作应⼒点在疲劳强度区，根据变应⼒的循环特性不变公式，其计算安全系数（ 2）σm C⼯作应⼒点在疲劳强度区，根据变应⼒的平均应⼒不变公式，其计算安全系数3-2 已知材料的⼒学性能为 [解 ]σ1N 15 1067 103180 373.6MPa第五章螺纹连接和螺旋传动p101习题答案5-1 分析⽐较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，各举⼀例说明它们的应⽤5-2 将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？答：可以减⼩螺栓的刚度，从⽽提⾼螺栓联接的强度。
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_____。
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机械设计第十章习题答案机械工程学系资料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：机械工程学系资料注：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 = 7.5 kW，1 = 1450 r/min ，1 = 26 ，2 = 54 ，寿命= 12022年h ，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（GB__-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），53HRC 。
2. 按齿面接触强度设计1 ≥32 1+12（（1 ）确定公式中的各计算值1 ）试选载荷系数= 1.4 机械工程学系资料2 ）计算小齿轮传递的力矩1 = 9.55 × 106 ×7.__1 1= 9.55 × 106 ×= __.55 Nmm3 ）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 = arcos [ 29.241°2 = arcos [ 25.024°= =26 × tan29.241° tan20° +54 × tan20.024° tan20°21 tan tan ′ +2 tan tan ′22cos2+211cos1+2] = arcos26cos20°26+2 ×1=] = arcos54cos20°54+2 ×1== 1.694 = 7 ）齿数比u =2 14 3=4 1.6943= 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机械工程学系资料= 1300 MPa由大齿轮40Cr ，调质后淬火，得2 = 1300 MPa9 ）计算应力循环次数1 , 21 = 60 1 j = 60 × 1450 × 1 × 12022年= 1.044 ×1092 =1= 5.02 × 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 = 1368.42 MPa [ ] 2 = 1368.42 MPa得[ ] = 1368.42 MPa （2 ）计算1 ≥ =331 lim 1=0.95 ×13001=2 lim 2=0.95 ×13001=2 1+12 ×1.4 __.550.8×2.08+1 2.08× (2.5 ×189.8 ×0.87921368.42机械工程学系资料= 28.71 mm 圆周速度v = m/s（3 ）计算齿宽bb = × 1 = 0.8 × 28.71 = 22.97 mm（4 ）计算齿宽和吃高比1 160 × 1000=×28.71 __ ×1000= 2.18=1 1=28.7126= 1.10齿宽h = 2.25 = 2.48 mm 因而= 9.26（5 ）计算载荷系数1 ）使用系数= 1.252 ）动载系数由v = 2.18 m/s ，6级精度，取= 1.04 3 ）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 = 22,97 mm ，线性插值得= 1.284 ，由= 9.26 ，= 1.284得=机械工程学系资料1.26载荷系数K = = 1.25 × 1.04 × 1 × 1.284 = 1.67（6 ）按实际载荷系数算得分度圆直径1 = 1 = 28.71 × =1.4331.6730.45 mm（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 ≥32 11（1 ）确定公式各变量的值1 ）由小齿轮：渗碳淬火钢1 = 850 MPa 由大齿轮：调制后表面淬火2 = 720 MPa2 ）取弯曲疲劳寿命系数1 = 0.91 , 2 = 0.93 3 ）计算弯曲许用应力取安全系数S = 1.4 ，由[ ] = 得[ ]1 = MPa1 1=0.91 ×8501.4= 552.5机械工程学系资料[ ]2 = MPa4 ）计算[ ]2 2=0.93 ×7201.4= 478.29由图10-17 ，10-18查取齿形系数得1 = 2.60 ，1 = 1.5950.0082181.26 = 1.6380.6932 = 2.296 ，2 = 1.712 1 1[ ]1 = 0.__-__2 2[ ]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 × 1.04 × 1 ×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≥ 2 11=32 ×1.638 __.55 ×0.6390.8 × 26 ×0.008128= 1.194 mm（机械工程学系资料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 ≥ 1.194 mm ，将模数标准化圆整，取m =2 mm 。
5. 几何尺寸计算（1 ）分度圆直径1 = m 1 =2 × 26 = 52 mm 2 = m 2 = 2 × 54 =108 mm （2 ）计算中心距a =1+ 22= 80 mm（3 ）计算齿宽b = × 1 = 0.8 × 52 = 41.6 mm 取1 = 50 mm ，2 = 45 mm6. 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′ ，= 6 mm ，b = 160 mm ，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。
解：1. 齿轮材料硬度查表10-1 ，根据小齿轮材料38SiMnMo（调质），小机械工程学系资料齿轮硬度217 ~ 269 HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），大齿轮硬度217 ~ 255 HBS2. 按齿面接触疲劳强度计算1 ≤32+1()2（1 ）计算小齿轮的分度圆直径20 × 21 =1 cos=24 × 6cos922= 145.95 mm（2 ）计算齿宽系数=1=__.95= 1.096（3 ）由表10-6查得材料的弹性影响系数= 189.812，由图10-30选取区域系数= 2.47（4 ）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的解除疲劳强度极限1 = 730 MPa ；大齿轮的接触疲劳强度极限2 = 550 MPa 。
（5 ）齿数比u =2 1=__= 4.5（6 ）计算应力循环次数1 = 60 1 j = 60 × 750 × 1 × 300 × = 5.4 × 1082 =18=5.4 × 1084.5= 1.2 × 10（7 ）由图10-19取接触疲劳寿命系数1 = 1.04 ，2 = 1.1机械工程学系资料（8 ）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1% ，安全系数S = 1[ ]1 =1 1=1.04 ×73011= 759.2 MPa = 605 MPa[ ]2 =2 2=1.1 ×550（9 ）由图10-26查得1 = 0.75 ，2 = 0.88 ，则= 1 + 2 = 1.63（10 ）计算齿轮的圆周速度v =1 160 ×1000=60 ×1000= 5.729 m/s（11 ）计算齿宽与齿高比=1cos 1=145.95 ×cos9°22′26= 6 mmh = 2.25 = 2.25 × 6 = 13.5 mm=__.5= 11.85（12 ）计算载荷系数根据v = 5.729 m/s ，8级精度，查图10-8得动载系数= 1.22由表10-3 ，查得=1.4 ，= 1.4 按轻微冲击，由表10-2查得使用系数= 1.25 由表10-4查得= 1.380 （按= 1查得）由= 11.85 ，= 1.380 ，查图10-13得=1.33故载荷系数机械工程学系资料1.4 ×1.380 =2.946（13 ）计算接触疲劳强度重合度系数= arctan （= 20.62°1 = arcos （2 = arcos （= 1.58=1tan31coscos 1+22coscos 2+2 tan cos）= arctan （cos9°22′tan20°））= 29.90° ）= 22.58°=1 ( tan 1 tan ) +2 ( tan 2 tan )2= 1.40=1 + = 0.75（14 ）螺旋角系数= cos β = 0.993（15 ）由接触疲劳强度确定的最大转矩1 ≤3 12+1(24.55.5= (6052.47 ×189.8 ×0.75 ×0.9931.096 × 145.9532 ×2.946××)3= __-__.86 N mm 3. 按弯曲强度计算32 12（1 ）计算载荷系数K = = 1.25 ×1.22 × 1.4 ×1.33 =2.840 （2 ）计算当量齿数机械工程学系资料1 =2 =1 2 3=cos922 10824= 24.99 = 112.= cos9°22′ 3（3 ）查取齿形系数及应力校正系数由图10-17 ，10-18查得1 = 2.62 ，2 = 2.17 1 = 1.59 ，2 = 1.80（4 ）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1= 520 MPa ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限2 = 430 MPa 。