第10章课后作业

【,题,10-1】,试分析图示齿轮传动中各齿轮所受的力（用受力图表示出各力的作用位置及方向）,Fa,2,Ft2,Ft1,Fr,2,Fr,1,Fa,1,Fr,1,Fr,2,Ft1,Ft2,Fa,1,Fa,2,Fr,3,Fr,4,Ft3,Ft4,Fa,4,Fa,3,【,题,10-1】,【,题,10-1】,设计小型航空发动机的一对斜齿圆柱齿轮传动。已知传递功率,P,1,=130kW,，转速,n,1,=11460r/min,，,z,1,=23,，,z,2,=73,，寿命,L,h,=100h,，小齿轮做悬臂布置，使用系数,K,A,=1.25,【,题,10-8】,1.,选择齿轮的材料和精度等级,1）,由,表10-1,选大小齿轮材料均为20CrMnTi，渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取62HRC，大齿轮齿面硬度取58HRC,2）,由,表10-,6,选精度等级为6级,3）,初选螺旋角,=14,2.,按齿面接触强度设计,（1）,确定设计公式内的各计算数值,1）试选载荷系数,K,t,=1.,6,2）,T,1,=9.5510,6,P,1,/,n,1,=9.5510,6,130/1146010,8333,N,mm,3）,小齿轮做悬臂布置,，由,表10-7,和,表10-4,，取,d,=0.,6,4,）由,z,1,=23，,z,2,=73,计算,得,：,1,=0.7,7,，,2,=0.8,8，,=,1,+,2,=1.6,5,5,）,u,=,z,2,/,z,1,=73/233.17,6,）由,图10-,2,0,查得,Z,H,=2.43,7,）由,表10-,5,查得,Z,E,=189.8MPa,0.5,8,）确定许用接触应力,查,图10-2,5,（e）,查得,Hlim1,=1,35,0MPa，,Hlim2,=1,35,0MPa,循环次数：,N,1,=60,n,1,jL,h,=60114601100=6.87610,7,N,2,=,N,1,/,u,=6.87610,7,/3.172.16910,7,查,图10-,2,3,中曲线2查得,K,HN1,=1，,K,HN2,=1.08,取安全系数,S,H,=1,【,题,10-8】,H,1,=,K,HN1,Hlim1,/,S,H,=11,35,0/1=1,35,0MPa,H,2,=,K,HN2,Hlim2,/,S,H,=1.081,35,0/1=1,458,MPa,H,取较小值,H,1,（2）,计算,1）试算小齿轮分度圆直径,2）计算圆周速度,【,题,10-8】,【,题,10-8】,3）计算齿宽及试算模数,b,=,d,d,1t,=0.,6,3,6.77,=,22.06,mm,m,nt,=,d,1t,cos,/,z,1,=3,6.77,cos14/231.,5,5,1,mm,h,=2.25,m,nt,=2.251.,551,3.,49,mm,b,/,h,=,22.06,/3.,49,6.32,4）,=0.318,d,z,1,tan,=0.3180.,6,23tan14,1.094,5）计算载荷系数,K,已知使用系数,K,A,=1.25,根据,v,=2,2.05,m/s，6,级,精度，由,图10-8,查得,K,v,=1.1,4,K,A,F,t,/,b,=334,N/mm,100N/mm，由,表10-3,查得,K,H,=,K,F,=1.1,由,表10-4,查得,K,H,=1.,384,，由,图10-13,查得,K,F,=1.,3,K,=,K,A,K,v,K,H,K,H,=1.251.1,4,1.11.,384,2.169,6）按实际载荷系数校正分度圆直径,7）计算模数,3.,按齿根弯曲强度设计,（1）,确定,设计公式内的,计算,数值,1）计算载荷系数,K,=,K,A,K,v,K,F,K,F,=1.251.1,4,1.11.,3,=,2.038,2）根据纵向重合度,=,1.094,由,图10-28,查得,Y,=0.,88,3）当量齿数,z,v1,=z,1,/cos,3,=23/cos,3,1425.,2,，,z,v1,=73/cos,3,1479.9,4）查齿形系数：由,表10-5,查得,Y,Fa1,=2.6,2,，,Y,Fa2,=2.22,5）查应力校正系数：由,表10-5,查得,Y,Sa1,=1.59，,Y,Sa2,=1.77,【,题,10-8】,6）计算大小齿轮的,Y,Fa,Y,Sa,/,F,并加以比较,由,图10-2,4,（d）,查得,FE1,=,FE2,=,70,0MPa,查,图10-,2,2,中曲线2查得,K,FN1,=,0.95，,K,FN2,=,0.97,取安全系数,S,F,=1.5,F,1,=,K,FN1,FE1,/,S,F,=,0.95,73,0/1.5=,462,MPa,，,F,2,=,472,MPa,Y,Fa1,Y,Sa1,/,F,1,=2.62,1.59/,462,0.00,902,Y,Fa2,Y,Sa2,/,F,2,=2.22,1.77/,472,0.00,83,3,（2）,计算,根据,m,nH,和,m,nF,取,m,n,=2mm,，,已,同时,满足,齿面,接触疲劳强度和,齿根,弯曲疲劳强度,【,题,10-8】,4.,几何尺寸计算,（1）,计算中心距,a,=(,z,1,+,z,2,),m,n,/2cos,=(23+73)2/(2cos14)98.94mm,将中心距圆整为99mm,（2）,按圆整后的中心距修正螺旋角,=arccos(,z,1,+,z,2,),m,n,/2,a,= arccos(23+73)2/(299) 148,28,（3）,计算大小齿轮的分度圆直径,d,1,=,z,1,m,n,/cos,=232/cos1482847.438mm,d,2,=,z,2,m,n,/cos,=732/cos14828150.562mm,（4）,计算齿轮的齿宽,b,=,d,d,1,=0.,6,47.438,28.46,mm，取,b,2,=,3,0mm，,b,1,=,3,5mm,【,题,10-8】,5.,圆整中心距后的强度校核（略）,课程设计参考教材例题（推荐软齿面,软齿面的闭式传动,主要失效形式,主要失效形式,齿根折断,硬齿面的闭式传动,齿面点蚀,设计准则按,齿面接触疲劳强度,设计，按照齿根弯曲强度校核,设计准则按,齿根弯曲疲劳强度,设计，按照齿面接触强度校核,开式传动,主要失效形式,磨损,（严重时可导致折断）,按弯曲强度设计，,并考虑磨损影响，将所得模数,m,提高,10%,15%,齿轮传动的设计准则,