机械设计第八版 课后答案Word格式.docx
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(2)按齿面接触疲劳强度设计。
1、小齿轮传递的转矩
2、初选载荷系数:
初选Kt=1.8
3、确定齿宽系数:
小齿轮不对称布置,据教材表10-7选用
4、确定弹性影响系数:
据教材表10-6查得
5、确定区域载荷系数:
按标准直齿圆柱齿轮传动设计ZH=2.5
6、齿数比:
7、确定接触许用应力:
循环次数
查教材图10-19曲线I得
查教材10-21(d)得
8、由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
9、验算载荷系数:
齿轮的使用系数:
载荷状况以轻微冲击为依据查教材表10-2得KA=1.25
齿轮的圆周速度
由教材图10-8查得:
Kv=1.12对于软齿面齿轮,假设
齿宽
齿宽与齿高比
由教材表10-3查得
由教材表10-4查得
系数:
10、校正直径:
由教材图10-13查得:
接触强度载荷
取标准值m=2.5mm
11、齿轮的相关参数:
12、确定齿宽:
圆整后,取b2=50mm,b1=55mm.
(3)校核齿根弯曲疲劳强度。
1、确定弯曲强度载荷系数:
2、查教材表10-5得
3、确定许用应力:
由教材图10-18查得:
取安全系数由教材图10-20(c)得
按对称循环变应力确定许用弯曲应力
4、校核弯曲强度:
满足弯曲强度。
以上所选参数合适。
10-7
解
(1)材料及精度。
根据小齿轮材料38SiMnMo,调质,查表10-1得:
硬度217-269HBS,大齿轮45号钢调质,查表10-1得:
硬度217-255HBS,齿轮精度:
8级。
(2)确定载荷系数。
使用系数:
按轻微冲击查表10-2得:
KA=1.25,小齿轮的分度圆直径
Kv=1.21假设由教材表10-3查得:
齿宽?
b=160mm齿宽系数
弯曲强度载荷系数
=2.33
接触强度载荷系数
=2.23
(3)确定强度计算各系数。
1、计算斜齿轮的当量齿数:
由教材图10-13查得=1.40
2、确定齿形系数和应力集中系数:
查教材表10-5得
3、确定斜齿轮端面重合度:
查教材图10-26得
4、螺旋角影响系数:
斜齿轮的纵向重合度
查教材图10-28得:
5、确定弹性影响系数:
据教材表10-6查得ZE=189.8MPa
6、确定区域载荷系数:
据教材图10-30查得ZH=2.47
(4)计算许用应力。
1、计算循环次数:
(2)计算弯曲强度许用应力:
取安全系数?
?
由教材图10-20(C)得
按脉动循环变应力确定许用弯曲应力
(3)计算接触强度许用应力:
查教材图10-19中曲线1得
查教材图10-21(d)得
取安全系数SH=1.0,则
(4)由弯曲强度确定的最大转矩。
比较和
由公式
得
(5)由接触强度确定的最大转矩。
由公式
(6)齿轮行动的功率。
由弯曲强度和接触强度计算的转矩可知,此齿轮传动所能传递的最大转矩为
T1=1827280N.mm
10-8
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58HRC,世部达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:
初选Kt=1.6
小齿轮作臂布置,据教材表10-7选取
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:
7、确定斜齿轮端面重合度:
8、确定弯曲强度许用应力:
由教材图10-18查得
取安全系数SF=1.5
由教材图10-20(d)得
按对称循环变应力确定许用弯曲为
9、由弯曲强度计算齿轮的模数。
因数代入设计公式中得
将齿轮1的参
取标准值.
10、验算载荷系数:
小齿轮的分度圆直径齿轮的圆周速度
由教材图10-8查得:
假设
11、校正模数:
可以得出前面取标准值
12、螺旋仍的确定:
由10-13查得合适。
中心距:
圆整中心距a=99mm后,螺旋角
13、斜齿轮的相关参数:
对齿宽圆整:
b2=24mm,b1=28mm
(3)齿面接触强度校核。
1、确定接触强度载荷系数:
=1.83
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:
SH=1.0
3、确定弹性影响系数:
4、确定区域载荷系数:
据教材图10-30查得ZH=2.43
5、校核接触强度:
满足接触强度,以上所选参数合适。
机械设计
第十一章课后习题集参考答案
1、蜗杆。
由教材表11-2查得蜗杆头数z1=2,直径系数q=10,分度圆导程角轴向齿距齿顶圆直径齿根圆直径蜗杆轴向齿厚
。
则2、蜗轮。
蜗轮齿数z2=41,变位系数x2=-0.5。
验算传动比i=z2/z1=20.5,这时传动比误差为2.5%,是允许的。
蜗轮分度圆直径d2=mz2=205mm
蜗轮喉圆直径
蜗轮咽喉母圆半径
(3)校核齿根弯曲疲劳强度:
1、确定各计算系数。
当量齿数
根据x2=-0.5和,由教材图11-19查得齿形系数
根据x2=-0.5和zv2=43.48,由教材图11-29查得齿形系数.螺旋角影响系数
.2、确定许用弯曲应力。
由教材表11-8查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
寿命系数
许用弯曲应力
3、校核计算
满足弯曲强度条件。
4、热平衡计算。
取润滑油的最高工作温度
滑动速度为
由教材表11-18插值求得当量摩擦角,周围空气温度取,箱体表面传热系数。
蜗杆传动的总效率为
轴向齿距齿顶圆直径齿根圆直径蜗杆轴向齿厚2、蜗轮。
蜗轮齿数z2=47,变位系数x2=-0.375。
验算传动比i=z2/z1=23.5,这时传动比误差为2.2%,是允许的。
蜗轮分度圆直径d2=mz2=276mm
蜗轮齿根圆直径
法量齿数
根据x2=-0.375和,则教材图11-19查得齿形系数。
螺旋角影响系数
2、确定许用弯曲应力。
.
满足强度条件。
(4)热平衡计算。
.滑动速度为,周围空气温度取,箱体表面传热系数取
由教材表11-18插值求得当量摩擦角。
蜗轮齿面的许用接触应力为4、计算中心距
取中心距a=200mm,因i=20,故从教材表11-2中取模数m=8mm,蜗杆分度圆直径d1=80mm,这时d1/a=0.4,与假设值相符,因此以上计算结果可用。
(2)蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸:
从教材表11-2查和蜗杆头数z1=2,直径系数q=10,分度圆导程角。
计算可得轴向齿距
齿顶圆直径da1=96mm,齿根圆直径df1=60.8mm,蜗杆轴向齿厚Sa=12.567mm,
2、蜗轮。
蜗轮分度圆直径d2=328mm
蜗轮喉圆直径da2=336mm
蜗轮齿根圆直径df2=300.8mm
蜗轮咽喉母圆半径rg2=32mm
3、校核齿根弯曲疲劳强度:
当量齿数:
根据x2=-0.5和zv2=43.48,由教材图11-19查得齿形系数.螺旋角影响系数
由教材表11-8查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
.滑动速度为,周围空气温度取,箱体表面传热系数取
速度系数由教材表11-16插值求得
蜗轮的圆周速度
载荷系数
蜗轮齿面接触疲劳极限为
由教材表
11-12查得接触疲劳强度最小安全系数。
蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数为
所以蜗轮齿面接触疲劳强度满足要求。
(3)校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度。
蜗轮平均圆直径
蜗轮平均圆上的最大圆周力为
蜗轮齿宽取为b2=58mm,蜗轮齿弧长
数为,法向模数。
蜗轮齿根最大应力系
由教材表11-17查得蜗轮齿根应力系数极限值。
蜗轮齿根弯曲疲劳强度的安全系数为
所以蜗轮齿根弯曲疲劳强度满足要求。
(4)计算几何尺寸(略)。
(5)结构设计(略)。
(7)求偏心北和阻力系数Cf及耗油量。
根据
Cp及B/d
查表得耗油量
(8)
求最小油膜厚度
(9)确定许用油膜厚度[h]。
取轴颈表面粗糙度
则,可以形成液体动压润滑。
轴瓦表面粗糙度,安全系数S=2.
(10)计算润滑油流量。
由
q=得
(11)计算摩擦系数f
(12)计算轴承温升和轴承平均温度.取
由式(12.15)得
平均温度为
选配合H9/d9,孔为
直径间隙,轴。
最(13)选择配合。
根据间隙c=0.1005mm,直径间隙大间隙为
均值,所用合理。
,最小间隙为在二者之间且接近平
第十三章滚动轴承课后习题参考答案
(
5)作合成变矩图,如图15.14(
d)所示。
(6)作扭矩图,如图15.14(e)所示。
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