文档介绍：第九章齿轮传动讨论题9-1 解: (1)两齿轮的标准中心距a=r1+r2=30+54=84mm当中心距a¢=86mm时,由可得: 啮合角: a¢=°=23°23′16″两轮的节圆半径: mm mm (2)当中心距a¢=87mm时,同理可得: a¢=°=24°52′ mm mm (3)在以上两种中心距的情况下,两者的节圆半径比值是相等的,原因是它们的传动比不变。9-2解: 在齿轮强度计算中,齿数z1(小齿轮齿数)应大于最小齿数,以免发生根切现象;一般闭式软齿面z1取得多一些(z1=25~40),闭式硬齿面少一些(z1=20~25),开式传动更少(z1=17~20)。 因为d1=mz1,当d1不变时,z1↑,m↓,弯曲强度↓,但重合度e↑,传动平稳性↑,同时由于齿高降低,齿顶圆直径减小,滑动速度减小,有利于减小轮齿磨损,提高抗胶合能力,同时使加工工时减少,加工精度提高,故在满足弯曲强度的条件下,取较多的齿数和较小的模数为好。闭式软齿面传动按接触强度设计,其弯曲强度很富裕,故可取较多的齿数;闭式硬齿面及开式传动,应保证足够的弯曲强度,模数m是主要因素,故z1取得少一些,m取得大一些。 齿宽系数fd=b/d1,fd↑(假设d1不变)则b↑,轮齿承载能力↑,但载荷沿齿宽分布的不均匀性↑,故fd应按表9-10推荐的值选取。 螺旋角b=8°~25°,螺旋角取得过小(b<8°)不能发挥斜齿轮传动平稳、承载能力高的优越性。但过大的螺旋角(b>25°)会产生较大的轴向力,从而对轴及轴承的设计提出较高的要求。9-3 解: (1)一对标准直齿圆柱齿轮传动,当z、b、材料、硬度、传动功率及转速都不变时,增大模数,则可提高齿根弯曲疲劳强度,由于d1增大,齿面接触疲劳强度也相应提高。 (2)当m下降,z1及z1增大,但传动比不变,d1也不变时,因m下降,其齿根弯曲疲劳强度下降,因d1不变,齿面接触疲劳强度不变。9-4 解: (1)由讨论题9-4图可知,低速级小齿轮轮齿的旋向为左旋,为使中间轴上轴承所受较小的轴向力,中间轴上两齿轮所产生的轴向分力应方向相反,故高速级大齿轮轮齿的旋向为左旋。 (2)由(9-38)式Fa=Ft∙tanb得: Fa2=Ft2∙tanbIFa3=Ft3∙tanbII为使中间轴上的轴向力完全抵消,应使 Fa2=Fa3即Ft2∙tanbI=Ft3∙tanbII tanbI=(Ft3/Ft2)∙tanbII又因为: Ft3/Ft2=d2/d3所以: tanbI=(d2/d3)∙tanbII又因为: mm所以: (3)各轴转向如图所示。 N∙m N∙m N∙m (4)Ft1垂直纸面向里,Ft3垂直纸面向外,Ft2与Ft1的的相反,Ft4与Ft3的的相反,其余各力的方向如图所示。各分力的大小计算如下: mm mm mm N N N N N N N N N N N N9-5 解: 该传动方案最不合理的是,因为转速不同,承载情况不同,使得两对齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度是不等的。低速级齿轮传递的转矩在忽略效率的情况下,(i=z2/z1=50/20=),而两对齿轮参数,材质表面硬度等完全相同,那么如果满足了第二级齿轮的强度,则低速级齿轮强度就不够,反之,如果低速级齿轮强度够了,则第二级齿轮传动就会过于富裕而尺寸太大,所以齿轮参数的确定是不合理。齿轮的参数z、m及齿宽b等对箱体内的高速级或低速级应有所不同,高级速要求传动平稳,其传递的转矩小,故z1取多一些,齿宽系数fd取小一些,低速级传递转矩大,要求承载能力高,可取少一些的z1,使m大一些,齿宽系数fd也大一些。 其次,齿轮相对轴承的布置也不合理。弯曲对轴产生的变形与扭矩对轴产生的变形产生叠加增加了载荷沿齿轮宽度的分布不均匀性,为缓和载荷在齿宽上的分布不均匀性,应使齿轮离远扭矩输入(输出)端。思考题与习题9-1 解: 由表9-3可得标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方式:故分度圆半径: mm mm标准中心距: mm基圆半径: mm mm齿根圆半径: mm mm齿顶圆半径: mm mm重合度: 式中: , ,代入公式得: 9-2 解: (1)法向齿距与端面齿距: mm mm (2)当量齿数: (3)中心距: mm (4)重合度: 式中: , , mm mm,mm mm,mm mm mm 代入公式得: 9-3 解: (1) mm mm (2) mm mm mm mm因为: ,所以: mm mm (3) (4)因为: , ,所以可得:9-4 解: 齿轮传动应满足的基本要求是多方面的,但主要有以下两个方面:①从运动方面看,要求传动准确平稳,且连续传动,即瞬时传动比恒定不变,以免因惯性力而产生冲击、振动、噪声。②从强度方面看,要求有高的承载能力,