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1、h占亠 c机械设计作业集-# -h占亠 c机械设计作业集直齿圆柱齿轮齿数Z 1闭式软齿面z1=20 40硬齿面Z1=1725(30)开式z1=17 20斜齿圆柱齿轮的螺旋角卩卩=820 传递动力的齿轮模数mm 2 mm大、小齿轮的齿宽b 1=b2+(5 10)mm齿轮传动第十章齿轮传动三、分析与思考题10 34在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力 答：1、加大齿根圆角半径，以减小应力集中；2、增加轴的刚性，使受载均匀；3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性；4、对齿根进行强化处理。为什么一般不出现点蚀破10 35齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中，
2、坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？ 答：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没 有出现点蚀就可能已磨损了。措施：1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、提高润滑油粘度；3、 采用正传动，提高综合曲率半径，减小接触应力。10 36软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区 别？为什么？答：根据齿面硬度划分，HB F2O10 42 一对圆柱齿轮传动，一般大、小齿轮齿根弯曲应力是否相等 ？大、小齿轮弯曲强度相等的条 件是什么？ 答：一般大、小齿轮齿根弯曲应力不相等，大、小齿轮弯曲强度相等的条件是：匕1 I LF2 I-F1-F210
3、43试分析一对标准直齿圆柱齿轮传动，在中心距和传动比一定的情况下，齿数和模数的不同 选择方案各有何利弊？答：齿数增大，模数减小，则：1、重合度，传动平稳；2、 齿高hj,滑动系数磨损3、daj，齿轮重量J，切削量J ;4、齿轮弯曲强度J o10 44齿宽系数 由的大小对齿轮传动的尺寸和强度影响如何？选取时要考虑哪些因素 ？班 级成绩姓名任课教师学号批改日期答：齿宽系数 帕越大，则齿轮的有效齿宽越大， 齿轮的承载能力越强， 强度越高；但齿宽越大， 齿轮的偏载越严重，使得载荷分布不均匀，K卩增大；计算应力增大，强度降低。因此，要根据支承方式适当选择齿宽系数風。10 45在圆柱齿轮传动设计中，为什么
4、通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽？在强度计算时是采用哪个齿宽？圆锥齿轮传动又如何？答：因为轴系零件和箱体存在加工和装配误差，使得两齿轮轴向错位而减小了轮齿的接触宽度， 为了保证轮齿的接触宽度，通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽。在强度计算时采用的有效齿宽 是大齿轮的齿宽。圆锥齿轮则两齿轮的齿宽取为相等，因为圆锥齿轮的轴向位置可以调整，而且 要求两齿轮的锥顶重合，大端面应当对齐。10 46在齿轮传动中，载荷分布不均匀系数K b与哪些因素有关？可采取哪些措施减小K b?答：载荷分布不均匀系数Kb考虑载荷沿轮齿接触线分布不均匀的影响，这主要是由于系统变形（轴、轴承、箱体等）引起的，有弯曲变形和扭转变形
5、，可采取如下措施减小K b：1、提高轴、轴承、机架的刚度；2、提高齿轮的制造、安装精度；3、尽量使齿轮相对轴作对称布置，避免悬臂布置；4、适当减小齿宽；5、转矩从远离齿轮端输入；6、重要传动中的齿轮作成鼓形齿。10 47有一对标准直齿圆柱齿轮传动。有关参数和许用值如下表，试分析比较哪个齿轮的弯曲疲u 一1bd1uZhZe弯曲强度可比较490F1 YFa1YSa1L 12.8 2.2= 79.54-F2YFa2YSa24002.4 2.3 _ 72-46齿轮1的弯曲强度高。劳强度高？哪个齿轮的接触疲劳强度高 ？齿轮mzYFaY sab间h12mm202.82.245mm490MPa570MPa2
6、2mm502.42.340mm400MPa470MPa答:十YFaYsa匚H =-# -h占亠 c机械设计作业集-# -h占亠 c机械设计作业集接触强度可比较一和l_-h 2 1H 1H 2显然trH1trH2】，齿轮 1的接触强度高。其材料及热处理硬度、10 48现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动。班 其参数如下表所示。载荷、工况及制造精度均相同。试分析比较这两对齿轮接触强度及弯曲强度的高低。任课教师批改日期齿轮对mZ1Z2bA2409060B4204560A: d1=mz1=2X 40=80mmB: d1=mz1=4X 20=80mm解：两对齿轮的材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精
7、度均相同，即表示其许用应力都相同, 只需比较其计算应力的大小。-# -h占亠 c机械设计作业集YFa1Ysa1bm丫Fa1YSa1 bm；H,ZhZe bd1u/j1 ZHZE bd： u. d12J 2 2 2 =0.01767,22 402-HETzhZ薯回Zh勺 bd1 u d1丫 bd1u42 2202 01767弯曲强度：每对齿轮都是小齿轮的弯曲应力大，只算小齿轮的弯曲应力。:F1A:KFt2KT1 浪1沧1 二 1 沿匕1 二J 2.004bmd1m2=答浪1饥1 汰丄YFa1YSa1 = 2.8；1.55 = 2.17bmd|m4A对齿轮的弯曲强度高。 接触强度：-# -h占亠
8、c机械设计作业集-# -h占亠 c机械设计作业集ni即扭矩增加为原来的-F9601.333720_ KFtFaSabm倍。由弯曲应力计算公式二 2KT1 YFaYSabmd1两对齿轮的接触强度一样高。10 49 一标准直齿圆柱齿轮传动，若传递载荷不变，齿轮齿数、中心距和许用应力不变，小齿轮 转速ni从960 r/min降为720 r/min。试问要改变何参数，并使该值与原用值之比大致等于多少才 能保证该传动具有原来的抗弯曲强度？答：由于转速下降，使得传递的扭矩增加，有PP= 95509550n1960PP=95509550 -720-# -h占亠 c机械设计作业集-# -h占亠 c机械设计作业
9、集只有改变齿宽b，并使其等于原用值的1.333倍才能保证该传动具有原来的抗弯曲强度。10 50两级齿轮传动中，若一级为斜齿，另 级为直齿，试问斜齿圆柱齿轮应置于高速级还班 级成绩姓名任课教师学号批改日期-# -h dz机械设计作业集是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级还是低 速级？为什么？答：斜齿圆柱齿轮应置于高速级，这是因为斜齿轮在高速级时相对于低速级时的轴向力小，可使 轴承受力较小。若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级，这是因为 高速级速度高、受力小，锥齿轮的尺寸较小，便于加工。10 51(3)答:2KT1 U12_ _；-
10、H1 = ； h 22 Zh Ze2KT,94 44 1 b?d1 U12亠 j2ZhZe90 (2.5 44)94 441-# -1-# -= 0.00116 2KT1 ZHZE-H 3 = -H 42KT3 U34 -1,2 ZhZe: b4d3U3475 40 1 -2ZhZe100 (3 40)75 402KT31-# -1-# -T12K75 40 11100 (3 40)275 40= 0.001508 2KZhZe齿轮4的接触强度最弱。10 51图示为一二级展开式标准斜齿圆柱齿轮减速器。已知，高速级齿数Z1=44, Z2=94，模数m12=2.5 mm,中心距 a 12 = 175 mm,齿宽 b2= 90mm；低速级齿数 Z3=40，n=75,模数 m34= 3 mm, 中心距a34 =175 mm,齿宽b4=100 mm;四个齿轮的材料相同， 许用接触应力分别为：h1 = h3= 550 MPa , h2= (H4=420MPa ;传动的摩擦损耗可忽略不计，假设两对齿轮传动的载荷系数K相同。试：(1) 标出齿轮2轮齿螺旋线的旋向，以使II轴轴承上所受轴向力小些；(2) 画出各齿轮的受力图(力的作用点和方向)；(3) 判断哪个齿轮的接触强度最弱。答I
