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〔1〕为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角的旋向,并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。
〔2〕假设第一级齿轮的参数为:Z1=19,Z2=85,mn=5mm,,a=265mm,轮1的传动功率P=,n1=275r/min。试求轮1上所受各力的大小。
解答:
:见题解10-6图。
:;;;
题解10-6图
题10-6图
题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一局部,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。
解答:齿轮3为右旋,齿轮4为左旋;力的方向见题解10-7图。
题解10-7图
题10-7图
↓
题10-9设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动,:P=15kW,n1=730r/min,n2=130r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t=10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。〔建议两轮材料都选用硬齿面〕
解题分析:选材料→确定许用应力→硬齿面,按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度
解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。
选材料
大、小齿轮均选用20CrMnTi钢渗碳淬火〔[1]表11-2〕,硬度为56~62HRC,由[1]图
11-12和[1]图11-13查得:

〔1〕确定
按[1]式〔11-7P227〕计算,取;齿轮的循环次数:
,取,那么:
〔2〕计算小齿轮的名义转矩T1
〔3〕选取载荷系数K
K=KAKVKβKα=×××=
〔4)初步选定齿轮参数
选取
取
〔5)确定复合齿形系数
因两轮所选材料及热处理相同,那么相同,小齿轮齿根强度弱,故设计时按小齿轮的复合齿形系数代入即可。
,由[1]图11-18查得
将上述参数代入求的式中,得:
按[1]表4-1取标准模数,那么中心距:
,取,
,=14°11′14″
〔6)计算几何尺寸
,取
,取

由[1]式〔11-21〕:,取
因可靠性要求较高,取,由[1]图11-15,取
因为,故接触疲劳强度也足够。
:
由[1]表11-4知,选8级精度合格。
题10-10设计一对由电动机驱动的闭式直齿锥齿轮传动(∑=900),:P1=4kW,
n1=1440r/min,i=,齿轮为8级精度,载荷有不大的冲击,单向转开工作,单班制,要求使用10年,可靠度要求一般。(小齿轮一般为悬臂布置)
解题分析:选材料→确定许用应力→软齿面,按齿面接触疲劳强度确定齿轮大端的分度圆直径→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的弯曲疲劳强度
解答:根据题意,选用软齿面齿轮,其主要失效形式为齿面疲劳点蚀。
,定许用应力:
两轮均选用45号钢,小齿轮调质齿面硬度为229~286HBS,大齿轮正火齿面硬度为169~217HBS,由[1]图11-12b查得:;由[1]图11-13b,
查得:
;
由[1]图11-14和[1]图11-15:取,所以:
:由[1]式(5-57),一对齿轮为钢制时,有
〔1).计算小齿轮的名义转矩
〔2).
〔3).选取载荷系数.
因小齿轮悬臂布置,取K=×××=
〔4).计算小齿轮大端分度圆直径
〔5).,
大端模数,查[1]表4-6,
〔6).计算主要几何尺寸
,
,取

由[1]式(11-25)可知:
〔1).确定的大值
,
由[1]图11-18查得:,
因为,所以校核小齿轮即可。
〔2).校核小齿轮的齿根弯曲强度
故齿根弯曲强度足够。