2022年机械设计基础第章习题2.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 本章的习题是按旧书的齿形系数YF 求解的,新书需将齿形系数改为复合齿形系数 YFS;旧书新书10-310-3 标准渐开线齿轮的复合齿形系数 YFYFS与什么因素有关?两个直齿圆柱齿轮的模数和齿数分别为m1=20 mm,z1=20;m2=2 mm ,z2=20,其复合齿形系数 是否相等?答:标准渐开线齿轮的复合齿形系数 的齿数有关,而与模数无关;YFYFS与齿轮由于两个直齿圆柱齿轮的齿数相等,故其复合齿形 系数是相等的;10-710-6有始终齿圆柱齿轮传动,答应传递功率 P,假 设通过热处理方法提高材料的力学性能,使大小齿轮的许用接触应力 H2、
2、 H1各提高30,试问此传动在不转变工作条件及其他设计参数的情形下,抗疲惫点蚀答应传递的扭 矩和答应传递的功率可提高百分之几?解:由齿轮接触疲惫强度条件H335u13KT1HH1.3H,uba2当大小齿轮的许用接触应力提高30时,即在不转变工作条件及其他设计参数的情形下,有名师归纳总结 T 1H1第 1 页,共 12 页1.3T 1H- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 得:T 12 1.3T 11.69 T 1P PT 1 T 1P 1.69 P故答应传递的扭矩和答应传递的功率可提高 69;10-810-7 单级闭式直齿圆柱齿轮传动,小齿轮的材料为45
3、钢调质,大齿轮材料为ZG310-570 正火,P = 4 kW ,n1=720 r/min ,m =4 mm ,z 1=25,z 2 =73,b 1=84 mm,b 2 =78 mm ,单向传动,载荷有中等冲击,用电动机驱动,试问这对齿轮 传动能否满意强度要求而安全工作;解 : 齿轮材料的许用应力 由表 10-1 查 得小齿轮材料 45 钢调质,齿面硬度 180HBS,齿轮 230HBS;大齿轮 ZG310-570 正火,齿面硬度 的材料为软齿面齿轮;分别查图 10-6 及图 10-7 得 Hlim1 =570 MPa, Hlim2 =370 MPa Flim1 =190 MPa, Flim2
4、=130 MPa 由表 10-5,取 S H =1, SF =1.3,得H1H lim1570570 MPa,H2H lim 2370370 MPaS H1S H1F1190146.2 MPa, F2130100 MPaFlim1Flim 2S F1.3S F1.3 核验齿面接触 疲惫 强度名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 取载荷系数K=1.4,齿数比uz 2732.92,z 125作用在小齿轮上的转矩T1 44 5.31 10N.mm T 16 9.55 10P6 9.55 10n 1720中心距am z 1z
5、242573196mm 22齿宽b1= 84 mm,b2 = 78 mm 由式 10-5H335 u3 1KT 13352.923 11.45.31 104239.7MPaH2uba22.9278 1962齿面接触 疲惫 强度满意要求;留意: H1= H2 核验齿根弯曲 疲惫 强度查表 10-4 得齿形系数 按式 10-10YF1=2.67,YF24 F12KTYF12 1.4 5.31 1042.6412.6 MPaF12 bm z 1784225F212.62.2410.7 MPaF2Y F2F1Y F12.64齿根弯曲 疲惫 强度满意要求;10-910-8已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比
6、 i = 4.6,n 1=730 r/min ,P =30 kW ,长期双向转动,载荷有中等冲击,名师归纳总结 要求结构紧凑;且z1=27,大小齿轮都用40Cr 外表淬火,试第 3 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 运算此单级齿轮传动;解: 确定齿轮材料许用应力由齿轮材料45Cr 外表淬火,为硬齿面齿轮,查表10-1,知齿面硬度为 50HRC ;分别查图 10-6 及图 10-7 得 Hlim1 = Hlim2 =1180 MPa, Flim1 = Flim2=280 MPa 由表 10-4,取 S H =1.2, SF ,故H1H2H
7、 lim1170 1.2975 MPaS HF1F2Flim0.7280130.7 MPaS F1.5 按齿根弯曲 疲惫 强度设计 此题为硬齿面齿轮设齿轮按8 级精度制造;取载荷系数K=1.4,齿宽系数a= ;查表 10-4 得齿形系数YF1=2.60,YF2=2.18,小齿轮齿数 z1= ,27,就 z2 = z1 i =27 4.6124;作用在小齿轮上的转矩T1 3015 3.92 10N.mm T 16 9.55 10P6 9.55 10n 1730因YF1YF2,故应将YF代入运算;F1F21F由式 10-11运算模数m3a4 KTYFF34 1.45 3.92 102.602.99
8、mm u12 z 10.44.61 272130.7按表 6-1 取 m=3mm 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 确定中心距am z 1z 2327124226.5mm 22齿宽baa0.4 226.591mm 取 b2 = 91 mm,b1= 98 mm 验算齿面接触 疲惫 强度按式 10-5H335u13KT 13354.6131.43.92105709.7MPaHuba24.691 226.52齿面接触 疲惫 强度满意要求; 运算齿轮的圆周速度v d n 1 13.14 3 277303.09m/s 60
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