机械设计基础第11章答案Word格式.docx
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,
查教材表11-4取
故:
(2)验算接触强度,验算公式为:
其中:
小齿轮转矩
载荷系数查教材表11-3得
齿宽
中心距
齿数比
则:
,能满足接触强度。
(3)验算弯曲强度,验算公式:
齿形系数:
查教材图11-9得
则:
满足弯曲强度。
11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损,目前的设计方法是按弯曲强度设计,并将许用应力
降低以弥补磨损对齿轮的影响。
(1)许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:
大齿轮
45钢正火硬度:
170~210HBS,取190HBS。
查教材图11-10得
查教材表11-4
,并将许用应用降低30%
故
(2)其弯曲强度设计公式:
小齿轮转矩
取齿宽系数
齿数
,取
齿数比
齿形系数查教材图11-9得
因
故将
代入设计公式
因此
取模数
中心距
齿宽
11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断,设计方法是按弯曲强度设计,并验算其齿面接触
强度。
(1)许用弯曲应力
查教材表11-1,大小齿轮材料40Cr表面淬火硬度:
52~56HRC,取54HRC。
查教材图11-10得
,查材料图11-7得
。
查教材表11-4
因齿轮传动是双向工作,弯曲应力为对称循环,应将极限值乘70%。
故
(2)按弯曲强度设计,设计公式:
小齿轮转矩
齿形系数应将齿形系数较大值代入公式,而齿形系数值与齿数成反比,将小齿轮的齿形系数代入设计公
式,查教材图11-9得
因此
(3)验算接触强度,验算公式:
中心距
齿宽
满足接触强度。
11-6解斜齿圆柱齿轮的齿数
与其当量齿数
之间的关系:
(1)计算传动的角速比用齿数
(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数
选盘形铣刀刀号。
(3)计算斜齿轮分度圆直径用齿数。
(4)计算弯曲强度时用当量齿数
查取齿形系数。
11-7解见题11-7解图。
从题图中可看出,齿轮1为左旋,齿轮2为右旋。
当齿轮1为主动时按左手定
则判断其轴向力
;
当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力
轮1为主动 轮2为主动时
图11.2题11-7解图
11-8解见题11-8解图。
齿轮2为右旋,当其为主动时,按右手定则判断其轴向力方向
径向力
总是指向其转动中心;
圆向力
的方向与其运动方向相反。
图11.3题11-8解图
11-9解
(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反,则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的
旋向同为左旋,斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反,为右旋。
(2)由题图可知:
分度圆直径
轴向力
要使轴向力互相抵消,则:
即
11-10解软齿面闭式齿轮传动应分别校核其接触强度和弯曲强度。
查教材表11-1小齿轮40MnB调质硬度:
240~280HBS取260HBS;
大齿轮35SiMn调质硬度:
200~
260HBS,取230HBS。
查教材图11-7:
查教材图11-10:
查教材表11-4取
(2)验算接触强度,其校核公式:
小齿轮转矩
齿宽
齿数比
(3)验算弯曲强度,校核公式:
小齿轮当量齿数
大齿轮当量齿数
11-11解软齿面闭式齿轮传动应按接触强度设计,然后验算其弯曲强度:
大齿轮45钢调质硬度:
210~
230HBS,取220HBS。
(2)按接触强度设计,其设计公式:
齿宽系数取
将许用应力较小者
代入设计公式
取中心距
初选螺旋角
大齿轮齿数
齿数比:
模数
螺旋角
(3)验算其弯曲强度,校核公式:
小齿轮当量齿数
大齿轮当量齿数
11-12解由题图可知:
高速级传动比
低速级传动比
输入轴的转矩
中间轴转矩
输出轴转矩
11-13解硬齿面闭式齿轮传动应按弯曲强度设计,然后验算其接触强度。
查教材表11-1齿轮40Cr表面淬火硬度:
52~56HRC取54HRC。
查教材表11-4取
(2)按弯曲强度设计,其设计公式:
分度圆锥角
小齿轮当量齿数
大齿轮当量齿数
齿形系数查教材图11-9得、
则平均模数:
大端模数
取
(3)校核其接触强度,验算公式:
分度圆直径
锥距
11-14解开式齿轮传动只需验算其弯曲强度
大齿轮ZG310-570正火硬度:
160~
200HBS取190HBS。
(2)校核弯曲强度,验算公式:
小齿轮转矩
分度圆锥角
小齿轮当量齿数
大齿轮当量齿数
齿形系数查教材图11-9得
分度圆直径
锥距
齿宽系数
平均模数
11-15解
(1)圆锥齿轮2的相关参数
分度圆锥角
平均直径
轴向力
(2)斜齿轮3相关参数
(3)相互关系
因
得:
(4)由题图可知,圆锥齿轮2的轴向力
指向大端,方向向下;
斜齿轮3的轴向力
方向指向上,转
动方向与锥齿轮2同向,箭头指向右。
齿轮3又是主动齿轮,根据左右手定则判断,其符合右手定则,故
斜齿轮3为右旋。
图11.6题11-16解图
11-16解见题11-16解图。
径向力总是指向其转动中心;
对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同,对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。
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