2022年机械设计——齿轮传动-.docx

《2022年机械设计——齿轮传动-.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械设计——齿轮传动-.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品学习资源第十二章 齿轮传动1、图示为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如下图；试问：1画出轴 II 和轴 III 的转向；2低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何挑选才能使中间轴上两齿轮所受的轴向力相反？3低速级小齿轮的螺旋角 2 应取多大值，才能使轴上轴向力相互抵消？4画出各个齿轮所受轴向力；12342、今有两对斜齿圆柱齿轮传动，主动轴传递的功率P1=13kW，n1=200r/min，齿轮的法面模数 mn=4mm，齿数 z1=60 均相同， 仅螺旋角分别为 9与 18；试求各对齿轮传动轴向力的大小？3、图所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

2、 mn=3mm， z2=57， 2 =14；齿轮 3 的参数 mn=5mm， z3 =21；试求：1为使轴所受的轴向力最小，挑选各齿轮的螺旋线方向，并在图上标出；2在图 b 上标出齿轮 2、3 所受各分力的方向；3假如使轴的轴承不受轴向力，就齿轮3 的螺旋角 3 应取多大值忽视摩擦缺失？欢迎下载精品学习资源10、分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽视摩擦缺失；己知：小齿轮齿数z122 ，大齿轮齿数 z290 ，法向模数欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源mn2mm，中心距a120mm ，传递功率P2 KW，小齿轮转速 n1320r / min，小齿轮螺旋线方向右旋；求：欢迎下载精品学习

3、资源1 大齿轮螺旋角大小和方向；2 小齿轮转矩 T1；欢迎下载精品学习资源3 小齿轮和大齿轮受力的大小和方向，并在图上画出；欢迎下载精品学习资源11、有一齿轮传动如下图， 已知：z128，z270 , z3126 ,模数 mn4mm，压力角20 ，中心距 a1200mm，a2400mm ，欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源输入轴功率 P110kW ，转速 n11000r/ min ，不计摩擦；欢迎下载精品学习资源1 运算各轴所受的转矩；2分析中间齿轮的受力，在图中画出，并运算所受各力的大小；13、图示二级直齿圆柱齿轮减速器，高速级和低速级的传动比相等，u1=u2=3，低速级的齿宽系数为高

4、速级的 1.3 倍，齿轮材料为 45 钢，小齿轮均调质处理，大齿轮均正火处理，其许用应力为：齿轮 1：H 1=590MPa；齿轮 2：H 2=490MPa；齿轮 1：H 3=580MPa；齿轮 1：H 4=480MPa两级齿轮的载荷系数 K、ZE、ZH、Z 均相同，其中高速级已依据接触强度算得d1=75mm，假设使两对齿轮等接触强度， 试问低速级小齿轮的直径 d3 应为多少？欢迎下载精品学习资源附： HZH ZEZ2KT1u12Hbd1u欢迎下载精品学习资源14、一对闭式直齿圆柱齿轮， 已知：z1=20，z2=60，m=3mm， d=1，小齿轮转速 n1=950r/min，主从动轮的许用应力

5、H 1=700MPa， H 2=650MPa，载荷系数 K=1.6，节点区域系数 ZH=2.5，弹性系数 ZEMPa ，重合度系数 Z =0.9；按接触疲惫强度，求该对齿轮所能传递的功率；欢迎下载精品学习资源附： HZH ZE Z2KT1u11bd 2uH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源15、对标准直齿圆柱齿轮传动， 已知：z120，z240 ，小轮材料为 40 镉，大轮材料为 45 钢，齿形系数YFa 12.8,YFa 22.4 ，欢迎下载精品学习资源应力修正系数YSa11.55 ， YSa21.67 ，许用应力H 1600MPa ，H 2500MPa ，F 1179MPa ，F 2

6、144MPa ；欢迎下载精品学习资源问：1 哪个齿轮的接触强度弱 .为什么.2 哪个齿轮的弯曲强度弱 .为什么.欢迎下载精品学习资源附：Z Z Z2KT1u1，2KT1 Y Y欢迎下载精品学习资源HHEbd 2uF1Hbd1mFaSaF欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源16、有两对标准直齿圆柱齿轮传动， 已知：第一对齿轮的 z120 ，z240 ，m14mm，齿宽 b175mm；其次对齿轮的 z140，欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源z2100 ， m22mm，齿宽 b270mm ；已知两对齿轮的材料、热处理硬度相同，齿轮的加工精度、齿面粗糙度均相同，工欢迎下载精品学习资源况也一

7、样，按无限寿命运算并忽视 YFaYSa 的乘积及重合度的影响；1按接触疲惫强度求该两对齿轮传递的转矩的比值T1 T1 ；2按弯曲疲惫强度求该两对齿轮传递的转矩的比值T1 T1 ；欢迎下载精品学习资源附： HZH ZE Z2KT1u11bd2uH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2KT1Fbd1mYFaYSaF欢迎下载精品学习资源17、如下图为一蜗杆 -圆柱斜齿轮 -直齿圆锥齿轮三级传动，已知蜗杆为主动，且按图示方向转动；试在图中绘出：1各轮转向；2使 II、III 轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向；3斜齿轮 3 在啮合点所受各分力 Ft3 , Fr3 , Fa3的方向；18、如下

8、图为斜齿轮圆锥齿轮蜗杆传动机构，试答复以下问题：1合理确定斜齿轮 1，2 和蜗杆 5、蜗轮 6 的螺旋方向；2画出斜齿轮 2、锥齿轮 3 及蜗轮 6 的受力情形；3标出各传动件的回转方向；欢迎下载精品学习资源19、如下图二级斜齿圆柱齿轮减速器和一对开式圆锥齿轮组成的传动系统；已知动力由轴I 输入， 转动方向如下图，为使轴 II 和轴 III 的轴向力尽可能小，试确定各轴的转向和减速器中各斜齿轮的旋向， 并画出各对齿轮啮合处的受力方向；20、如下图的传动系统中， 1，2，3为斜齿圆柱齿轮， 4，5为直齿圆锥齿轮， 6为蜗杆， 7为蜗轮；传动系统由电动机驱动，轮1转向如下图； 要求轴和轴 IV 上

9、由斜齿圆柱齿轮 3和直齿圆锥齿轮 4，以及直齿圆锥齿轮 5和蜗杆 6所产生的轴向力相互抵消一部分；试确定：1斜齿圆柱齿轮 1， 2，3的齿轮螺旋线方向，蜗杆、蜗轮轮齿的螺旋方向；2蜗轮 7的转动方向；欢迎下载精品学习资源3斜齿圆柱齿轮 3、蜗杆 6和蜗轮 7在啮合点处的圆周力、轴向力、径向力Ft 、 Fa 、 Fr的方向；欢迎下载精品学习资源 参考答案 1、解：1轴 II 向右，轴 III 向左；2 分，每个 1 分2齿轮 3 左旋，齿轮 4 右旋；2 分，每个 1 分Ft 2欢迎下载精品学习资源3Fa2=Fa3，即：Ft 2tan2Ft 3tan3 ,tan3Ft 3tan2 3 分欢迎下载

10、精品学习资源欢迎下载精品学习资源由中间轴的力矩平稳，得d 2Ft 22d3Ft 32欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源就： tan3Ft 2Ft 2tan2d 3tan2d 2517 / cos353 / cos3 tan22 2 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源得 ： sin3517 sin 153530.1438就： 38.278 16 122 分欢迎下载精品学习资源4齿轮 1，向下；齿轮 2，向上；齿轮 3，向下，齿轮 1，向上；4 分，每个 1 分2、解：1因两对齿轮传递的 P1 和 n1 相等，故主动轴上的转矩也应相等，即欢迎下载精品学习资源T9.55106 P /

11、n9.5510613/ 200Nmm620750Nmm3 分欢迎下载精品学习资源1112运算=9的齿轮传动的轴向力：欢迎下载精品学习资源Ft12T1 / d12620750cos/mn z1 =2 620 750cos9/4 6=5109N3 分欢迎下载精品学习资源Fa1=Ft1tan=5109 tan 9N=809N= Fa23 分3运算=18的齿轮传动的轴向力：欢迎下载精品学习资源Ft12T12T1 cos2620750cos184950 N3 分欢迎下载精品学习资源d1mnz1460欢迎下载精品学习资源Fa13、Ft1 tan4920tan181599NFa 23 分欢迎下载精品学习资源

12、解：1依据轴 III 转向 nIII ，在图上标出 nI 和 nII 的转向；2 分而齿轮 3 应为右旋，齿轮 4 左旋，齿轮 2 右旋；3 分2依据主动轮左、右手定就判定出Fa1、Fa3；依据齿轮 2 是从动轮，齿轮 3 是主动轮判定 Ft2、Ft3；依据径向力指向各自轴心的原就，判定径向力 Fr2、Fr3；的方向； Fa1、Fa3、Ft2、Ft3、Fr2、Fr 3 已在啮合点画出；6 分欢迎下载精品学习资源3假设使轴轴承不受轴向力，就， |Fa2|=|Fa3|， Fa 2Ft 2tan2Fa 3Ft 3 tan32 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以，Ft2 tan2Ft3 t

13、an3欢迎下载精品学习资源tan3Ft 2Ft 3tan2d3 tan d2mn3z3 / cos mn2z2 / cos3 tan22欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源得sin3mn 3z3 sin mn 2 z25212357sin140.14855欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源23= 832 342 分欢迎下载精品学习资源10、解：1运算大齿轮螺旋角欢迎下载精品学习资源由amn z1z2得arccos mn z1z2arccos 2229021.039521 2 222 分欢迎下载精品学习资源2 cos2a2120欢迎下载精品学习资源左旋；1 分2运算小齿轮转矩 T1欢迎

14、下载精品学习资源T19.5510 6 Pn19.5510 6232059687.5Nmm3 分欢迎下载精品学习资源3运算齿轮的受力欢迎下载精品学习资源dmnz1122247.143mm欢迎下载精品学习资源coscos21.0395欢迎下载精品学习资源切向力Ft12T1d1259687.547.1432532N=Ft2欢迎下载精品学习资源轴向力Fa1Ft1 tan2532tan21.0395o974N = Fa2欢迎下载精品学习资源径向力Fr1Ft1 tanncos2532tan 20ocos21.0395o987.4N = Fr23 分欢迎下载精品学习资源各个分力的方向；6 分11、此题共 1

15、5 分欢迎下载精品学习资源解：160PTI2n955010100095.5 Nm ，TII0 ， TIIITIi95.512628429.75 Nm3 分欢迎下载精品学习资源2受力 6 分欢迎下载精品学习资源amn z1z21cos0.98欢迎下载精品学习资源2 cos欢迎下载精品学习资源d1d 21z2z1d2a欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2a400d1z27011114.286mm欢迎下载精品学习资源z12812T295.5103欢迎下载精品学习资源Ft 2d1114.2861671NFt 22 分欢迎下载精品学习资源Fr 2Ft 2costann16710.98tan 206

16、21NFr 22 分欢迎下载精品学习资源Fa 2Ft 2tan1671tan arccos0.98339NFa2 2 分欢迎下载精品学习资源13、 解：两对齿轮接触疲惫强度相等的条件为：接触疲惫的安全系数相等；欢迎下载精品学习资源可以写成： H I HIH II HII3 分欢迎下载精品学习资源将ZZZ2 KT1u12带入欢迎下载精品学习资源HZH ZEZHEH I2KT1u11bd2ubd1ZH ZEZuH II2KT3u13bd2u2 分欢迎下载精品学习资源将两对齿轮的齿宽可用直径表示： bI = dId1，bII = dII d31 分欢迎下载精品学习资源ZH ZEZH I2KT1u1d

17、 3uZH ZEZH II2KT3u1d 3u欢迎下载精品学习资源dI1dII3欢迎下载精品学习资源化简： H IT1d 3H IIT3d 3欢迎下载精品学习资源dI1dII3欢迎下载精品学习资源dd33 H I 2dI1 T 333 分欢迎下载精品学习资源H IIdIIT1T3=T1u=3 T12 分取HI =H 2=490MPa，HII =H 4=480MPa 2 分dIIdI欢迎下载精品学习资源dd 33 H I 2dI1 T 33=100.5 mm2 分欢迎下载精品学习资源H IIdIIT114、解：依据疲惫强度的校核公式可得：欢迎下载精品学习资源2T1Hbd 2u12 分欢迎下载精品

18、学习资源ZH ZEZ2 K u1式中： u=z2/z1=32 分d1=mz1=60mm2 分b=dd=60mm2 分由于大齿轮的许用应力较低，应按大齿轮运算，故H=H 2=650MPa2 分欢迎下载精品学习资源TH故：121bd 2u=117300N*mm 2 分欢迎下载精品学习资源ZH ZE Z2K u1欢迎下载精品学习资源该齿轮传递的功率为： PT1n111.67 KW 3 分欢迎下载精品学习资源15、解：1接触强度9.5510 6欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源相互啮合的一对齿轮，其接触应力相等，即H1 H22 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由题意可知，H 1600M

19、PaH 2500MPa1 分欢迎下载精品学习资源因此，大齿轮的接触强度弱；3 分2弯曲强度欢迎下载精品学习资源相互啮合的一对齿轮，其弯曲强度的大小主要取决于YFa YSa F 的比值；2 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源YFa1YSa12.81.550.024YFa 2YSa22.41.670.028 2 分欢迎下载精品学习资源F 1179可见YFa1YSa1YFa 2YSa2F 21442 分欢迎下载精品学习资源F 1F 2欢迎下载精品学习资源因此，大齿轮的弯曲强度弱； 3 分16、解：而依据题意知，对于两对齿轮，强度运算公式中分ZH 、 ZE、 Z 及YFa 、YSa 、两对齿轮

20、均对应相等，可略去不计； 2欢迎下载精品学习资源1接触强度时的 T1 T1欢迎下载精品学习资源2T1Hbd 2u12 分欢迎下载精品学习资源ZH ZE Z2 K u12d1=mz1=80mmd1 =m2z1=80mm2 分u1=2，u2=2.52 分欢迎下载精品学习资源Tb d 2uu17542022.51欢迎下载精品学习资源11 111Tu12212b d2 u2170240122.52 分欢迎下载精品学习资源即两对齿轮传递的转矩相等；欢迎下载精品学习资源2求弯曲强度时的T1 T1T1bd1mF2 分欢迎下载精品学习资源2 KYFaYSaT1b1d1m12Kb1d1m1754204T12Kb2d 2m2b2 d2 m27024222.143 3 分即第一对齿轮传递的转矩为其次对齿轮的2.143 倍；欢迎下载