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1、齿轮和蜗杆传动练习题1一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知：z120，z240，小轮材料为40Cr，大轮材料为45钢，齿形系数YFa1=2.8，YFa2=2.4，应力修正系数YSa1=1.55，YSa2=1.67，许用应力，。问：1）哪个齿轮的接触强度弱？2）哪个齿轮的弯曲强度弱？为什么？2求直齿圆柱齿轮传动的从动轮受力大小和方向（用两个分力表示）,已知：传动功率P12kW，从动轮转速n2=95.5r/min，z130，z260，m=3mm，a=20。 3设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n1=730r/min，轮1、2的传动比i1=1.5，轮2、3的传动比i2=2，每天工作8h，每年工作2
2、60天，预期寿命10年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数N。 4起重卷筒用标准直齿圆柱齿轮传动，已知：m=8mm，z1=20，z2=80，a=20，卷筒直径D320mm，起重量W4000N。1）计算起吊重物时大齿轮的受力，并画出在位置b处啮合时两个分力的方向。2）当小齿轮安装在位置a、b、c各处啮合时，哪个位置卷筒轴轴承受力最小？（画出必要的受力简图，并作定性分析。） 5一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：mn=3mm，z1=25，z2=75，b=80634。已知：传递的功率P170kW，转速n1=750r/min。求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的方向。 6图示两
3、级斜齿圆柱齿轮减速器。已知轮1的螺旋线方向和III轴转向，齿轮2的参数mn=3mm，z2=57，b=14，齿轮3的参数mn=5mm，z3=21。求：1）使II轴所受轴向力最小时，齿轮3的螺旋线应是何旋向？在图上标出齿轮2、3的螺旋线方向。2）在图上标出齿轮2、3所受各分力方向。3）如使II轴的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角应取多大值？7图示为一对锥齿轮与一对斜齿圆柱齿轮组成的二级减速器。已知：斜齿轮mn=2mm，z3=25，z4=53，II轴转矩T2=1210N.mm。1）如使z3、z4的中心距a=80mm，问斜齿轮螺旋角b？2）如使II轴轴向力有所抵消，试确定z3、z4的螺旋线旋向（在图上
4、表示），并计算Fa3的大小，其方向在图上标出。8图示为单级斜齿圆柱齿轮减速器，传递功率P4kW（不计摩擦损失）。I轴为主动轴，转速，转动方向如图所示。已知齿轮的齿数，法向模数，法向压力角，分度圆螺旋角。试求齿轮受力的大小和方向（用分力表示）。9分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。已知：小齿轮齿数z1=18，大齿轮齿数z2=59，法向模数mn=6mm，中心距a=235mm，传递功率P=100kW，小齿轮转速n1=960r/min，小齿轮螺旋线方向左旋。求：1）大齿轮螺旋角b的大小和方向；2）小齿轮转矩T1；3）小齿轮分度圆直径d1；4）小齿轮受力（用三个分力表示）的大小和方向，并
5、在图上画出。10分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。已知：小齿轮齿数z1=19，大齿轮齿数z2=78，法向模数mn=2mm，中心距a=100mm，传递功率P=15kW，小齿轮转速n1=960r/min，小齿轮螺旋线方向左旋。求：1）大齿轮螺旋角b 的大小和方向；2）小齿轮转矩T1；3）小齿轮分度圆直径d1；4）小齿轮受力（用三个分力表示）的大小和方向，并在图上画出。11已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为Fa2=539N，Fr2=246N，试计算此齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为90）。12已知直齿锥齿轮传动如图所示，z125，z275，大端模数m
6、=3mm，平均模数mm=2.8mm，功率P15kW（不计摩擦），小齿轮转速n1=500r/min，求大齿轮受力大小及方向。13如图示锥齿轮传动，已知z1z324，z236，m=5mm，b=36mm，P1=2kW，n1=250r/min，a=20，求齿轮2在啮合处所受的力（用分力表示，求出大小和方向），摩擦损失忽略不计。14如图所示锥齿轮传动，已知z134，z279，m=2mm，传递功率P12.5kW，小齿轮的转速n1=1200r/min，齿宽b=28mm，压力角a20，求小齿轮受力的大小及方向，用三个分力表示，摩擦损失忽略不计。15分析图示锥齿轮受力，已知z130，z276，m=4mm，P1=
7、6kW，n1=840r/min，b=50mm，a=20，小锥齿轮为主动轮，求大、小齿轮受力大小及方向，各用三个分力表示，摩擦损失忽略不计。16分析直齿锥齿轮受力，已知：齿轮大端模数m=5mm，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=57，传递功率P=3kW，小齿轮转速n1=320r/min，齿宽b=50mm，求小齿轮啮合点作用力的大小和方向，用三个分力表示，不计摩擦损失。17标准蜗杆传动，已知：m=6.3mm，i=20，z1=2，d1=50mm，试计算蜗轮分度圆直径、蜗轮和蜗杆的齿顶圆直径，蜗杆导程角g及中心距a。18蜗杆减速器传递功率P1=5kW，效率h=0.80，表面传热系数a=15w/(m
8、2)，环境温度t0=20，问至少需多大散热面积减速器油温才不超过75C？19某蜗杆传动，输入功率P12.8kW，转速n1=960r/min，z1=2，z2=40，m=8mm，d1=63m，a=20，传动当量摩擦系数mv=0.1。求传动效率h及蜗轮、蜗杆受力的大小（用分力表示，忽略轴承摩擦及溅油损耗）。20一蜗杆传动的手动起重装置如图所示，已知起重量W5000N，卷筒直径D180mm，作用于手柄上的圆周力F100N。起重时手柄顺时针转动，手柄臂长L=200mm，蜗杆为阿基米德蜗杆，蜗杆头数z11，模数m=5mm，蜗杆分度圆直径d1=50mm，总传动效率h0.4，试求：1）蜗杆和蜗轮的螺旋线方向；
9、2）蜗轮齿数z2；3）蜗杆传动的中心距a。21有一双头蜗杆传动，蜗杆主动，转速960r/min，z2=61，m=8mm，d1=80mm，当量摩擦系数mv=0.08，蜗杆输入功率P17kW，求：1）蜗杆分度圆导程角g；2）蜗杆传动效率h（只考虑传动啮合效率，忽略搅油及轴承损失）；3）蜗轮转向；4）蜗轮所受三个分力的大小并在图上表示其方向。22蜗杆传动如图所示，z12，z241，m=8mm，d1=63mm，n1=1460r/min，蜗杆功率P15kW，当量摩擦系数mv =0.1，求：1）蜗杆分度圆导程角g。2）蜗杆传动效率h（忽略搅油及轴承损失）。3）蜗杆正、反转时蜗轮所受三个分力的大小，并在图上
10、表示其方向。23图示为一开式蜗杆传动起重机构。蜗杆蜗轮间当量摩擦系数mv=0.16（不计轴承摩擦损失），起重时作用于手柄之力F200N。求：1）蜗杆分度圆导程角g，此机构是否自锁？2）起重、落重时蜗杆转向（各用一图表示）。3）起重、落重时蜗杆受力方向（用三个分力表示）。4）起重时之最大起重量及蜗杆受力（用三个分力表示），重物的重量为W。5）落重时所需手柄推力及蜗杆受力（用三个分力表示）。6）重物停在空中时蜗杆受力。24起重卷筒用蜗杆传动，测得中心距为125mm，模数为5mm，z11，z240，D140mm，L=100mm，当量摩擦系数mv=0.18，手推力F200N（忽略轴承摩擦）问：1）在图
11、中画出起吊重物时手柄转向、蜗轮所受三个分力方向，以及蜗轮齿旋向。2）此机构能否自锁？为什么？3）能起吊重物的重量W是多少？4）计算蜗轮上三个分力的大小。25图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，z1=3(右旋)，z240；标准斜齿轮传动：mn=5mm，z3=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。2）螺旋角b的大小。26闭式蜗杆传动，蜗杆输入功率P1=5.2kW，蜗杆转速n1=400r/min，蜗杆头数z1=4，蜗轮齿数z2=71，模数m=8mm，蜗杆直径d1=80mm，蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数mv=0.07，试计算：1）蜗杆分度圆导程角；2）蜗杆传动的啮合效率（不计搅油损失和轴承损失）；3）在蜗轮上作用力的大小和方向，用三个分力表示。
